Kunskapsportalen inom svensk solenergi


Artikel

Solcellernas lutning, väderstreck och skuggning påverkar elproduktionen

Bild:  Projektrapport – Främjande av solelproduktion i Örebro kommun

Solcellernas lutning, väderstreck och skuggning påverkar elproduktionen

Solelproduktionen är direkt beroende av solinstrålningen, vilket förstås innebär att det produceras mest solel under sommarhalvåret. Men produktionen av solel varierar också över dagen, över året och även mellan olika år. Dessutom spelar det en stor roll var i landet solcellsanläggningen är installerad.

Påverkande faktorerAndra faktorer som påverkar elproduktionen är relaterade till själva solcellsanläggningen, t ex solcellernas lutning, väderstreck, orientering och skuggning. Även nedsmutsning och snö kan påverka produktionen av solel.

Solcellers elproduktionEnergiutbytet från en solcellsanläggning anges i antal kWh per år, som i sin tur beror på antalet installerade kW solpaneler. Fler kW medger ett högre effektuttag från solcellerna. Ett förenklat nyckeltal är att varje kW installerad toppeffekt ger cirka 750-1 000 kWh per år, beroende på plats i Sverige. Utmed kusterna finns de bästa förutsättningarna för god solelproduktion, medan inlandet ger mindre elproduktion.

Intressant att notera är att svenska västkusten i stort sett ger samma energiutbyte från solen som storstäderna i norra och mellersta Europa, t ex Berlin, Paris och London.

Olika lutning påverkar elproduktionenDen bästa effekten per kvadratmeter takyta ger solpaneler placerade på lutande tak, medan flacka eller platta takytor ger 20 - 50% sämre utbyte per kvadratmeter takyta. För maximal solelproduktion bör solcellerna ha en lutning på ca 45 grader, vara riktade mot söder och helst inte skuggas av träd, skorstenar, ventilationshuvar, flaggstänger eller andra byggnader.

Däremot har skillnader i solpanelernas lutning, väderstreck och orientering mindre betydelse, d v s elproduktion försämras inte avsevärt vid mindre avvikelser från optimalt läge. Hur avvikelser påverkar elproduktionen framgår av bilden ovan, som anger hur den årliga solinstrålningen varierar i förhållande till solpanelernas lutning, väderstreck och orientering på en takyta i Sverige.

Solcellernas väderstreck, orientering och lutning påverkar elproduktionenOm utgångspunkten för referensen är ett industriellt tak med ca 5% taklutning mot söder är energiutbytet 930 kWh / kW installerad effekt solpaneler. Om solpanelerna istället lutas upp 45 grader mot horisontalplanet och är riktade rakt mot söder, så ökar den instrålade solenergin med nästan 18%. På en vertikal yta – t ex en husvägg – riktad rakt mot öster eller väster minskar den instrålade solenergin till ca 65 procent av den energi som träffar solpanelerna på ett industriellt tak i exemplet ovan.

Olika typer av växelriktareÄven växelriktare har en stor inverkan på hur effektivt en solcellsanläggning omvandlar den instrålade solenergin till elektrisk ström. Den vanligaste typen är s k strängväxelriktare där solpaneler seriekopplas i en eller flera strängar, som sedan ansluts till växelriktaren.

Mycket elektronik på taketAndra växelriktare är utrustade med s k effektoptimerare vid varje solpanel – alternativ parkopplade till vardera två solpaneler – som hjälper till att maximera solpanelernas effektivitet och minska den negativa inverkan av skuggade solpaneler på taket. Nackdelen är att mycket elektronik blir exponerad för väder, vind, fuktighet – och framförallt – överspänningar från åskoväder. Om effektoptimerarnas elektronik klarar utmaningen kan endast framtiden utvisa.

Mikroväxelriktare ger hög säkerhetDet finns även s k mikroväxelriktare som också är effektiva att kompensera för delskuggning av solpaneler. Däremot är mikroväxelriktarna ofta dyrare och inte alltid ekonomiskt motiverbara om det inte föreligger särskilt stora utmaningar med skuggbildningar på taket.

En stor fördel är dock att mikroväxelriktare levererar växelspänning från taket ner till elcentralen, vilket med hänsyn till säkerhetsaspekter är att föredra. Den högspända likström de förstnämnda alternativen levererar ner till elcentralen är livsfarlig och kräver hög grad av omsorg vid ledningsdragning på taket och att kopplingsboxar och kontaktdon är väl skyddade och vattentäta – inte bara vid installationen – utan även under hela solcellsanläggningens livstid (oftast mer än 30 år). Problematiken med att ha mycket elektronik på taket kvarstår dock.


Alla publicerade artiklar för 2020

Tillväxt Solceller

Gå med i vårt nätverk på LinkedIn för fler artiklar om solceller och annan förnybar energi, men även om nya innovativa energisystem – vi finns här!

Kontakt

Get In Touch

Karta

Hitta till oss

Vi på SolarVolt har våra lokaler i ett modernt kontorshotell – WeSpace – med all tänkbar service, support och teknik.

Nyhetsbrev

Prenumerera på vårt nyhetsbrev