Fredrik Jonsson, som leder Zero Sun-projektet, visar hur det innovativa solenergisystemet fungerar. Systemet ska även vara effektivt när solen lyser med sin frånvaro, genom sättet som energin lagras.
Det är nästan exakt ett år sedan som innovationsprojektet tog fart. Vid första anblick kan det färdiga huset på Skellefteå camping se ut som någon annan toppmodern villa, men bakom kulisserna gömmer sig ett närmast världsunikt energisystem.
Zero Sun-villan är varken uppkopplad till el- eller fjärrvärmenätet.
– Huset har varit självförsörjande sedan den 3 maj, berättar projektledare Fredrik Jonsson, affärsenhetschef innovation vid Skellefteå Kraft.
I grund och botten handlar projektet om solenergi. Solenergisystemen utvecklas hela tiden, men på Skellefteås breddgrader är det en utmaning att tillämpa dem effektivt. Soltimmarna räcker till under sommaren, men inte när vinterhalvårets ihållande mörker kommer krypandes.
Innovationsprojektet tacklar därför frågan: Hur ska energin lagras?
– Skellefteå Kraft har bestämt sig för att bidra till målet om ett hundraprocentigt förnybart energisystem, som regeringen beslutat om. Vi tror att solenergi kommer att vara en del i det.
Innan hanteringen av Zero Sun-villan lämnas över till Skellefteå camping väntar en period av tester och utvärdering. Under tiden kommer Skellefteå Kraft bland annat att bjuda in olika intressenter.
Sol, batterier och vätgas
I förenklad version är energisystemet i Zero Sun-villan tredelat. Det börjar med de överdimensionerade solpanelerna på taket, som i första hand tillgodoser den omedelbara förbrukningen i huset. Allt genererat överskott går sedan vidare till en batteribank.
Batterierna tillåter dels att energin flyttas över dygnet. Det behövs eftersom solen lyser som starkast mitt på dagen, medan vi förbrukar som mest under morgonen och kvällen. Fredrik Jonsson berättar att batterierna även har andra fördelar.
– De kan både fungera som effektutjämning och som backup. Du kan till exempel göra så att kyl och frys prioriteras om du får ett strömavbrott, säger han.
I steg tre kommer vätgasen, som tillåter att energin flyttas över säsongen. När den omedelbara förbrukningen i huset har tillgodosett och batterierna är fulladdade så leds det ytterligare överskottet till en elektrolysör, som spjälkar vatten. Det innebär att H2O istället blir H2 och O2 – vätgas och syrgas.
– Vätgasen är egentligen bara en lagringsform som vi har valt för att den rymmer så mycket energi. Den lagras i gasflaskor i ett separat förråd som fylls upp under sommaren.
Här startar hela processen. Solpanelerna är medvetet överdimensionerade i förhållande till husets storlek, eftersom inget av energiöverskottet går till spillo. Överskottet leds istället vidare i systemet.
Senare under hösten, när energin från panelerna inte räcker för att ladda batterierna längre, så matas gasen tillbaka till huset. Där väntar en bränslecell som omvandlar energin på samma sätt som elektrolysören – fast tvärtom. Den slår istället samman syrgas och vätgas till vatten.
– Och då får du ut elenergi, berättar Fredrik Jonsson.
Allt sammantaget bildar ett solenergisystem som tillgodoser hela årets förbrukning, i alla fall i teorin. Fredrik Jonson berättar att gasen kommer att sättas på i slutet av september och att en invigning planeras i höst. På sikt kommer Zero Sun-villan gå att hyra i Skellefteå campings regi, men innan dess väntar en period av tester och utvärdering.
– Vi är lite försenade utifrån den ursprungliga tidsplanen, men det är ingenting konstigt i ett innovationsprojekt. Vi behöver vintern för att trimma in systemet, men när vårsolen tinar fram panelerna så tänker vi köra skarpt, säger projektledaren.
Invändigt påminner villan om andra moderna hus, med öppen planlösning och mycket ljusinsläpp.
Att leva utan förändring
Innanför husets entré väntar en ljus, öppen planlösning. Köket, toaletten och vardagsrummet kan liknas med motsvarande rum i andra moderna villor, men några saker sticker ut. Till exempel sitter det en liten skärm i varje rum, som gör det möjligt att bläddra mellan olika funktioner som ljus och temperatur. Den inneboende kan sedan välja en lämplig verkningsgrad.
Den typen av smarta installationer går hand i hand med Zero Sun-projektets andra mål. Om det visar sig vara praktiskt genomförbart att leva på enbart solenergi i Skellefteå, vilka uppoffringar kräver det då av den inneboende? Förhoppningen är att levnaden inte ska medföra någon skillnad.
– Det är så vi värderar om projektet varit lyckat eller inte, säger Fredrik Jonsson.
Det sitter smarta installationer i varje rum, innanför dörren där lysknappen brukar sitta.
En större skärm i hallen ska visa hur energisystemet arbetar. Där ska även den inneboendes egna förbrukning presenteras i detalj, vilket kanske leder till en tankeställare om levnadsvanor.
– Behöver man anpassa sin livsstil på något sätt för att det här ska vara möjligt? Vi tror att det går att leva som vanligt, men experimentet ska bevisa den tesen.
Några särskilda utmaningar under resans gång?
– Vi har haft många, men den största har nog varit hur obekant det här är för alla myndigheter. Eftersom vi jobbar med ny teknik så är det ingen som har alla svaren. Det har varit svårt att få klara direktiv och vi har lagt ner mycket tid på att få dem att förstå vad vi faktiskt vill göra.
Även på kommunal nivå?
– Från kommunalt håll har de varit väldigt positiva och försökt hjälpa till. Jag tror att de har sett det goda syftet med projektet, säger Fredrik Jonsson.
Så här ser köket ut.
Så här ser toaletten ut.
Fortfarande år bort
Skellefteå Kraft har två uttalade samarbetspartners i projektet; A-hus och Schneider Electric.
Energisystemets olika komponenter har inte utvecklats specifikt för sitt ändamål, utan plockats ihop från olika håll. Därför har många olika underleverantörer kopplats in. De olika delarna ligger också i absolut teknisk framkant.
I förlängning vill Skellefteå Kraft göra det nya energisystemet till en attraktiv och säljbar produkt, antingen i sin helhet eller i delar. Fredrik Jonsson understryker att mer behöver hända innan dess.
– Man behöver komma ner i pris på komponenterna och förenkla för användaren. Det kommer att dröja ett antal år bort innan det här är någonting för den enskilde villaägaren. Antagligen byggs de första systemen som nån form av gemensamhetsanläggning.
Fredrik Jonsson visar Zero Sun-villans batteribank. Batterierna fungerar dels som lagring för energin som kommer in under dagen, så att den istället kan användas när förbrukningen är som högst.
Sedan Zero Sun-projektets början har även en unik kompetens utvecklats i Skellefteå. Fredrik Jonsson berättar att de valt att jobba med lokala projektörer och entreprenörer för att säkra framtidens drift och underhåll. Enligt honom var det inte en självklarhet från början.
– Vi hade kunnat gena där, men det gjorde vi inte och det är jag glad för idag. Vi har fått kämpa, men nu när vi har gjort den här resan så tror jag att det kommer ha ett stort värde.
Nu följer som sagt en testperiod, men Fredrik Jonsson är minst sagt hoppfull. Han tror att systemen som är frånkopplade från el- och fjärrvärmenätet kan användas i samverkan med andra energisystem, även om de inte blir de starkast växande på marknaden.
– Om du klarar att leva på solenergi här så klarar du det överallt.
På parkeringsplatsen i anslutning till fastigheten finns en laddstation för elbilar, som får ström det nya energisystemet. Den inneboende kan köra bil med samma solenergi som driver Zero Sun-villan.