Är svensk solel värd mer än medel för Nord Pool spotpris?

I grunden en intressant fråga. Det korta svaret i år är ja!

Tanken är att om spotpriset för el hos Nord Pool är högre under dagen, när solelen produceras, än under natten skulle värdet av den producerade solelen vara högre än ett medelvärde för Nord Pool spotpris.

Som ett exempel tog jag solelproduktion per timme för vårt hus och räknade ut vilket spotprisvärde den skulle ha jämfört med det genomsnittliga spotpriset per månad. Resultatet blev att vår solel hade mellan 1,8% (april) och 12,5% (maj) högre värde än medelvärdet för Nord Pool spotpris i område SE3 under månaden. Om vi haft samma solelproduktion i område SE4 istället hade vår solel haft mellan 1,8% (april) och 22,9% (maj) högre värde än medel för spotpristet i område SE4. För juni och speciellt för maj blev det en betydligt högre värdefaktor i elområde SE4. För februari blev det marginellt högre i SE4. För andra månader, som mars, april och juli, blev det ingen skillnad. Att det blev högre i januari är ett osäkert resultat eftersom solelproduktionen var så liten då. Dessa värdefaktor per månad för solel framgår av nedanstående tabeller för område SE3 och SE4.

Elområde SE3

Månad Solelproduktion (kWh) Spotprisvärde solel (kr) Medelvärde solel (kr/kWh) Spotpris SE3 månadsmedel (kr/kWh) Värdefaktor
Jan 35,07 11,71 0,334 0,318 1,049
Feb 120,20 50,95 0,424 0,396 1,072
Mar 339,52 166,80 0,491 0,456 1,079
Apr 451,87 185,43 0,410 0,403 1,018
Maj 645,37 245,77 0,381 0,339 1,125
Jun 595,35 285,33 0,479 0,454 1,055
Jul 607,84 341,48 0,562 0,541 1,039

Elområde SE4

Månad Solelproduktion (kWh) Spotprisvärde solel (kr) Medelvärde solel (kr/kWh) Spotpris SE4 månadsmedel (kr/kWh) Värdefaktor
Jan 35,074 12,16 0,347 0,323 1,074
Feb 120,20 52,18 0,434 0,404 1,074
Mar 339,52 167,31 0,493 0,457 1,079
Apr 451,87 185,69 0,411 0,404 1,018
Maj 645,37 293,15 0,454 0,370 1,229
Jun 595,35 313,63 0,527 0,479 1,099
Jul 607,84 346,71 0,570 0,549 1,039

En låg värdefaktor innebär att spotpriset hade en liten variation under dygnen i perioden medan en högre värdefaktor indikerar en högre variation under dygnen.

Diagrammen här nedan visar högsta och lägsta spotpris per dygn under 2018 till och med 4 augusti och prisdifferensen mellan högsta och lägsta timspotpris per dygn i elområde SE3. Under juli varierade prisdifferensen mellan 6 och 17 öre/kWh per dygn. Om en tvättmaskin använder låt säga 1 kWh för en tvätt tjänade man under juli mellan 7 och 22 öre, inklusive moms, på att under ett dygn flytta tvätten från tiden med högsta spotpriset till tiden med lägsta spotpriset, om man hade ett elavtal som var baserat på timpris. Vår 12 år gamla tvättmaskin använder 0,55-0,80 kWh för en normal fin- och kulörtvätt enligt bruksanvisningen, så 1 kWh är väl i överkant för en modern tvättmaskin.

I maj varierade prisdifferensen mellan 7 och 45 öre/kWh. De högre prisskillnaderna i maj berodde på flera dygn där timpriserna tidvis var mycket låga nattetid. Detta förklarar också varför värdefaktorn för solel varit högst i maj hittills i år.

Brasklapp

Detta är exempel för elområdena SE3 och SE4 hittills under 2018. Tittar man på andra solcellsanläggningar med en annan orientering än rakt mot söder, i olika elområden och under andra år kommer man säkert att få andra värdefaktorer. I vårt fall har vi skuggning under tidig förmiddag och kväll som ger en lägre solelproduktion då än om vi haft skuggfritt, även sådana faktorer kan påverka solelens värdefaktor.

Framtiden?

Vad händer om vi i framtiden skulle få mycket mer solel idag? Om det blir tillräckligt stor mängd solel skulle det komma att sänka spotpriserna mitt på dagen, OM annan elproduktion och elanvändning skulle vara oförändrad. Det skulle glädja elköparna mer än elproducenterna.

Solelens värde för producenten

Man får komma ihåg att värdet av solel för producenten är en rätt komplex fråga. Idén för en småhusägare är att ersätta köpt el med egen solel. Småhusägare får dock vanligen ett stort överskott av solel som matas in till nätet och säljs. Egenanvänd solel och såld solel har olika värden, där värdet idag bara till en mindre del beror på spotpriset, se inlägget Värde av egenanvänd och såld solel – uppdatering 20170915.

PS. Efter ett påpekande att prisdifferenser mellan dag och natt är större i elområde SE4 gjorde jag även en beräkning för SE4 enligt tabellen ovan.

Hösta och lägsta spotpris per timme på Nord Pool i elområde SE3 under 2018, till och med 4 augusti. 1-2 mars var högsta spotpriserna 2,57 kr/kWh respektive 1,21 kr/kWh.

Prisdifferensen mellan högsta och lägsta timspotpris på Nord Poo i elområde SE3l under 2018, till och med 4 augusti. 1 mars var högsta prisdifferensen 2,18 kr/kWh.

597 kWh solel under juli = plushus tre månader i rad

Juli blev också en solig månad, mer solel än i juni men inte lika mycket som i maj som var en rekordsolig månad på många håll i landet. Juli blev en extremt varm månad där Stockholm med 22,5 grader i medeltemperatur var den högsta sedan mätningarna började 1756. För oss blev det den näst bästa månaden hittills för vår utbyggda solcellsanläggning, som varit i drift drygt 3,5 år. Endast maj i år har varit en bättre månad. Då månaderna mars-juni alla varit bättre än tidigare år kommer tveklöst 2018 att bli det bästa året för vår utbyggda solcellsanläggning.

Under juli månad gav våra solceller 597,43 kWh (124,6 kWh/kW) solel enligt elmätaren. Det var mer än juli 2016-2017 som gav 566 kWh (118,1 kWh/kW) respektive 563 kWh (117,4 kWh/kW).

Bästa dag blev 2 juli med 25,86 kWh (5,4 kWh/kW) enligt växelriktaren. Vår allra bästa dag hittills var 12 maj 2017 med 27,16 kWh (5,7 kWh/kW). Det varma vädret under juli gjorde att det inte fanns någon chans på dagsrekord i år.

I diagrammet här nedan visas solelproduktion, egenanvändning och inmatning till nätet per dygn under juni.

Egenanvändning och  överskott

Av vår producerade solel under juli använde vi 162 kWh (27%) själva och matade in ett överskott på 435 kWh (73%) till nätet. Under senaste året (aug 2017 – juli 2018) har egenvändningen varit 36% i genomsnitt. Egenanvändningen räknad i procent har sjunkit något i år på grund av den höga solelproduktionen. Under 2011-2015 var vår egenanvändning i genomsnitt 46,8% medan 53,2% var ett överskott som matades in till nätet. I och med att vi byggt ut vår solcellsanläggning har både produktion och överskott ökat, vilket gör att vår andel egenanvändning minskat.

Grad av självförsörjning

Vi köpte 219 kWh el under juli och vår elanvändning var 381 kWh, inklusive den egenanvända solelen. Av vår elanvändning var 42% solel. Hade vi kunnat använda all solel själva hade det blivit 100%.

Vi var liksom under maj-juni ett plushus under juli med 216 kWh högre elproduktion än vår elanvändning. Under 25 av månadens 31 dygn producerade solcellerna mera el än vår elanvändning under dygnet.

Under 169 hela timmar under månaden var vi självförsörjande och köpte ingen el enligt Vattenfalls data per timme, med en variation mellan 2 och 8 hela timmar per dygn. Vi var säkert självförsörjande under delar av flera timmar, men det går inte att utläsa ur timstatistiken.

I media skriver man ibland om självförsörjning när man i egentligen menar att man producerar lika mycket eller mer el under exempelvis en månad. Ett exempel är Vestmanlands Läns Tidning den 27 juli som hade en artikel med rubriken “Solelen ger all el på Skästa gård”. Det stämmer förstås inte eftersom man behöver köpa el åtminstone nattetid.

Solfångare

Tillkommer dessutom att vi får varmvatten från våra solfångare, vilket gör att vi minskar användning av elpatron för uppvärmning av vatten i ackumulatortanken. Varmvattnet används till tappvarmvatten och golvvärme (höst, vinter och vår) på båda våningarna. Vi bor sju kilometer ifrån närmaste fjärrvärmeområde så det var aldrig något alternativ för oss när vi lät bygga huset 2006. Vi bor 1 km från utkanten av ett stort nybyggnadsområde där 5 000 bostäder planeras på sikt men dit lät kommunen inte dra någon fjärrvärme, man bedömde väl att det inte var lönsamt med dagens energisnålare hus.

Produktion per modul

Eftersom våra solcellsmoduler numera har effektoptimerare från SolarEdge på varje modul kan man också se energiproduktion per modul och då kan även utbytet per modul beräknas, se figurer här nedan som visar elproduktion och utbyte per modul  under juli månad.

Skuggeffekter minskar produktionen mer eller mindre för alla modulerna:

  • Den lägre solelproduktion för de östligaste modulerna (7-12) beror på att de skuggas av stor ek och lind på morgon och tidig förmiddag.
  • Modulerna 17-19 på kökstaket skuggas av lövskog på sen eftermiddag och kväll, dessutom skuggas modul 19 på morgon och tidig förmiddag av utstickande fasad. Skuggningen på kökstaket gör att dessa 260 W moduler producerar mindre än de 240 W moduler som sitter högre upp på taket och som därmed skuggas mindre.
  • Att den västvända modulen 16 ger lägre produktion än den östvända modulen 15, har också att göra med skuggning av närliggande lövskog under sen eftermiddag och kväll.

Produktionsdata

På SolarEdge monitoring portal finns vår solcellsanläggning under namnet Geddeholm 73. Den installerade solcellseffekten är 4,794 kW från och med 27 november 2015. Solcellsmodulerna har en yta på 27,5 m2. Dessförinnan hade vi 3,36 kW solceller med driftstart 28 oktober 2010 och för den tiden finns driftdata i SMA:s Sunny Portal. Vi hade även tre stycken 100 W begagnade solcellsmoduler från slutet av 2006, men på den tiden hade vi ingen loggning av driftdata.

En beskrivning av vår utbyggda solcellsanläggning finns i inlägget Vår utbyggda solcellsanläggning.

Vi har dessutom 10 m2 solfångare som varit i gång sedan slutet november 2006, någon månad efter inflyttningen i huset.

Noggrannhet växelriktarens mätvärden

Enligt växelriktarens mätvärden var solelproduktionen 607,8 kWh under juli. Det var 1,74% högre värde än från elmätaren. Skillnaden mellan värdena från elmätare och växelriktare är dock inte konstant. Vid låg energiproduktion under en dag visar växelriktaren lägre värden än elmätaren, medan det vid högre energiproduktion är tvärtom. Enligt SolarEdge har växelriktarens mätvärden en noggrannhet på ±5%, medan vår elmätare från ABB har en noggrannhet på ±1%.

Skuggning

Vi har skuggning morgon-tidig förmiddag och på kvällen från omgivande träd, som gör att vårt utbyte minskar jämfört med om vi inte hade haft någon skuggning. Taket har 27 graders lutning och är inom 5 grader (mot sydost) vänt mot söder.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Solelproduktion, egenanvändning och överskott inmatat till nätet per dygn under juli 2018. Solelproduktion är data från växelriktaren. In- och utmatning är data från vår nätägare Vattenfalls webb.

Solelproduktion (gröna staplar), elanvändning (röda) och egenanvändning av solelen (blåa) under juni 2018. Solelproduktion är växelriktardata vilka skiljer sig något från elmätardata. I elanvändningen och egenanvändningen ingår inte elen till garaget och förrådet i separat byggnad, som var 46 kWh under juli. Därför är värdena för egenanvändning annorlunda jämfört de värden som redovisats i texten. Diagrammet är från Solar Edge monitoring portal.

Solelproduktion per modul under juni 2018. Modulernas värden är DC-värden, medan växelriktarvärdet är AC. Modul 15 är vänd mot öster, modul 16 mot väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket, som skuggas mera. Bakgrundsbilden är från SolarEdge monitoring portal.

Energiutbyte per modul under juli 2018. Modul 15-16 är vända mot öster respektive väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket och skuggas mera än de övriga.

 

586 kWh solel under juni = plushus

Juni blev en solig månad, men inte i nivå med maj som var en rekordsolig månad på många håll i landet. Juni blev också en varm månad med 16,7 grader i månadsmedel för Västerås. Men inte lika varm som maj då nästan alla SMHI:s stationer slog rekord förutom de längst i norr. För vår del blev det den näst bästa månaden hittills för vår utbyggda solcellsanläggning, som varit i drift drygt 3,5 år. Endast maj i år har varit en bättre månad. Då även mars var bättre än tidigare år och juli också kommer att bli det kommer utan tvekan 2018 att bli det bästa året för vår utbyggda solcellsanläggning.

Solelproduktion

Under juni månad gav våra solceller 586,39 kWh (122,3 kWh/kW) solel enligt elmätaren. Det var mer än juni 2016-2017 som gav 563 kWh (117,5 kWh/kW) respektive 506 kWh (105,5 kWh/kW).

Bästa dag blev 8 juni med 25,57 kWh (5,3 kWh/kW) enligt växelriktaren. Vår allra bästa dag hittills var 12 maj 2017 med 27,16 kWh (5,7 kWh/kW).

I diagrammet här nedan visas solelproduktion, egenanvändning och inmatning till nätet per dygn under juni.

Egenanvändning och  överskott

Av vår producerade solel under juni använde vi 158 kWh (27%) själva och matade in ett överskott på 428 kWh (73%) till nätet. Under senaste året (juli 2017 – juni 2018) har egenvändningen varit 37% i genomsnitt. Under 2011-2015 var vår egenanvändning i genomsnitt 46,8% medan 53,2% var ett överskott som matades in till nätet. I och med att vi byggt ut vår solcellsanläggning har både produktion och överskott ökat, vilket gör att vår andel egenanvändning minskat.

Vi köpte 169 kWh el under juni. Av vår elanvändning var 48% solel. Hade vi kunnat använda all solel själva hade det blivit 100%.

Vi var liksom under maj ett plushus under juni med 259 kWh högre elproduktion än vår elanvändning. Under 28 av månadens 30 dygn producerade solcellerna mera el än vår elanvändning under dygnet.

Tillkommer dessutom att vi får varmvatten från våra solfångare, vilket gör att vi minskar användning av elpatron för uppvärmning av vatten i ackumulatortanken. Varmvattnet används till tappvarmvatten och golvvärme (höst, vinter och vår) på båda våningarna. Vi bor sju kilometer ifrån närmaste fjärrvärmeområde så det var aldrig något alternativ för oss när vi lät bygga huset 2006. Vi bor 1 km från utkanten av ett stort nybyggnadsområde där 5 000 bostäder planeras på sikt men dit lät kommunen inte dra någon fjärrvärme, man bedömde väl att det inte var lönsamt med dagens energisnålare hus.

Produktion per modul

Eftersom våra solcellsmoduler numera har effektoptimerare från SolarEdge på varje modul kan man också se energiproduktion per modul och då kan även utbytet per modul beräknas, se figurer här nedan som visar elproduktion under juni i år och utbyte per modul  under juni månad.

Skuggeffekter minskar produktionen mer eller mindre för alla modulerna:

  • Den lägre solelproduktion för de östligaste modulerna (7-12) beror på att de skuggas av stor ek och lind på morgon och tidig förmiddag.
  • Modulerna 17-19 på kökstaket skuggas av lövskog på sen eftermiddag och kväll, dessutom skuggas modul 19 på morgon och tidig förmiddag av utstickande fasad. Skuggningen på kökstaket gör att dessa 260 W moduler producerar mindre än de 240 W moduler som sitter högre upp på taket och som därmed skuggas mindre.
  • Att den västvända modulen 16 ger lägre produktion än den östvända modulen 15, har också att göra med skuggning av närliggande lövskog under sen eftermiddag och kväll.

Produktionsdata

På SolarEdge monitoring portal finns vår solcellsanläggning under namnet Geddeholm 73. Den installerade solcellseffekten är 4,794 kW från och med 27 november 2015. Solcellsmodulerna har en yta på 27,5 m2. Dessförinnan hade vi 3,36 kW solceller med driftstart 28 oktober 2010 och för den tiden finns driftdata i SMA:s Sunny Portal. Vi hade även tre stycken 100 W begagnade solcellsmoduler från slutet av 2006, men på den tiden hade vi ingen loggning av driftdata.

En beskrivning av vår utbyggda solcellsanläggning finns i inlägget Vår utbyggda solcellsanläggning.

Vi har dessutom 10 m2 solfångare som varit i gång sedan slutet november 2006, någon månad efter inflyttningen i huset.

Noggrannhet växelriktarens mätvärden

Enligt växelriktarens mätvärden var solelproduktionen 595,3 kWh under juni. Det var 1,53% högre värde än från elmätaren. Skillnaden mellan värdena från elmätare och växelriktare är dock inte konstant. Vid låg energiproduktion under en dag visar växelriktaren lägre värden än elmätaren, medan det vid högre energiproduktion är tvärtom. Enligt SolarEdge har växelriktarens mätvärden en noggrannhet på ±5%, medan vår elmätare från ABB har en noggrannhet på ±1%.

Skuggning

Vi har skuggning morgon-tidig förmiddag och på kvällen från omgivande träd, som gör att vårt utbyte minskar jämfört med om vi inte hade haft någon skuggning. Taket har 27 graders lutning och är inom 5 grader (mot sydost) vänt mot söder.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Solelproduktion, egenanvändning och överskott inmatat till nätet per dygn under juni 2018.

Solelproduktion (gröna staplar), elanvändning (röda) och egenanvändning av solelen (blåa) under juni 2018. I elanvändningen och egenanvändningen ingår inte elen till garaget och förrådet i separat byggnad, som var 18 kWh under juni. Därför är värdena för egenanvändning annorlunda jämfört de värden som redovisats i texten. Diagrammet är från Solar Edge monitoring portal.

Solelproduktion per modul under juni 2018. Modul 15 är vänd mot öster, modul 16 mot väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket, som skuggas mera. Bakgrundsbilden är från SolarEdge monitoring portal.

Energiutbyte per modul under juni 2018. Modul 15-16 är vända mot öster respektive väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket och skuggas mera än de övriga.

BIPV as architectural tool

Var titeln på den workshop som hölls idag vid “Technical University of Vienna”. Det var ett 40-tal deltagare, varav vi var tre från Sverige.

Det hela kan sammanfattas med “Idag frågar man varför solcellsfasad, om x antal år kommer man att fråga varför inte solcellsfasad”. Med solcellsfasad menas en fasad med byggnadsintegrerade solceller (BIPV = Building Integrated Photovoltaics). Antal år kan diskuteras och det kan komma att variera mellan olika länder. Någon nämnde 5-10 år. Byggbranschen är konservativ och även om utbudet av produkter ökar är vi fortfarande bara i början av en BIPV-era, jag tror att det kan komma att ta längre tid innan det blivit en standard för nybyggnationer. Men frågan är inte om utan när.

Någon undrade också med rätta om man i framtiden kommer att använda benämningen byggnadsintegrerade. Man säger inte att exempelvis en glasfasad är byggnadsintegrerad, det är en naturlig del av byggnaden och så kommer tänket att bli om solceller också med tiden.

Nu är det hemfärd från Wien till Västerås.

IEA PVPS Task 15 i Wien – Färgade solcellsfasader

idag fortsatte våra diskussioner i arbetsgrupperna. Ett mål för en av grupperna är att göra en bok med exempel på byggnadsintegrerade solceller från olika länder runt om i världen. I dagsläget är det 27 bidrag varav två som vi levererat från Sverige, Frodeparken i Uppsala och Väla gård i Helsingborg.

Bland de knappt 40 deltagarna idag fanns två tillverkande företag som levererar fasadlösningar med färgade solceller (Solaxess) respektive olika varianter av semitransparenta solcellsmoduler (Ertex). På deras webbsidor finns mera information. Vad sägs om vita osynliga solceller, det vill säga en vit fasad där man inte ser att det finns solceller. Färgade solcellsfasader erbjuds även av svenska Soltech Energy. De har en lösning som bygger på tunnfilmssolceller av kadmiumtellurid (CdTe). Det är en helt annan lösning än från Solaxess, som bygger på man lägger ett skikt ovanpå solcellerna som ger en yta med annan färg på grund av en ändrad reflektans av solstrålningen, vilket beskrivits i inlägget IEA PVPS Task 15 i Tokyo – Vita solcellsmoduler! 

Färgade solcellsfasader är lite av en revolution i solcellsbranschen. Det innebär visserligen att man får en lägre verkningsgrad men det är av stort värde för husköpare och arkitekter att kunna få önskad färg samt att det ger möjligheten att dölja att fasaden har solceller. På köpet får man en fasad som också genererar el. Solcellsfasader har därmed förutsättningar att bli stort i framtiden och det kommer sannolikt med tiden att bli standard vid nybyggnationer eller vid fasadrenoveringar av befintliga hus.

På kvällskvisten gjorde hela svenskgänget en tågutflykt till Budapest, så detta inlägg publicerades i Ungern. Avstånden är inte så stora i dessa trakter…

Rickard Nygren, Peter Kovacs, David Larsson och Jessica Benson på kvällsutflykt.

 

IEA PVPS Task 15 i Wien – Dag 1

Första dagen avklarad med möte, gruppdiskussioner i olika arbetspaket och avslutande studiebesök vid Energy Base Building, Austria Institute of Technology och University of Applied Science Institute of Renewable Energy samt gemensam middag på kvällen. Det har gått i ett från 08.20 i morse till 22.45.

Hubert Fechner, University Technikum Vienna, IEA-PVPS vice chair inledde dagen. Han gav lite siffror på installerade effekter i världen som man kan reflektera över.

2017 var de installerade effekterna enligt IEA:

  • Vindkraft, mer än 500 GW
  • Vattenkraft, mer än 1200 GW
  • Kärnkraft, 366 GW
  • Solceller, 400 GW (år 2000 var det 711 MW och 1992 fanns 43 MW, så tillväxten har varit hög)

En prognos för 2017-2040 från IEA är de årliga installationerna i världen under denna period kommer att i genomsnitt vara (ungefärliga värden, avlästa ur Huberts diagram, som baseras på IEA World Energy Outlook 2017)

  • Solceller 75 GW
  • Vindkraft 50 GW
  • Naturgas 45 GW
  • Annan förnyelsebart 40 GW
  • Kol 18 GW
  • Kärnkraft 5 GW

Mina kommentarer

En prognos är just en prognos och ingen sanning. Man kan utgå från att prognosen inte kommer att stämma när vi kommit fram till 2040. Förhoppningsvis har det gått snabbare för vind och sol när insikten om att fossila bränslen måste fasas sjunkit in djupare.

Att jämföra installerade effekter istället för producerad energi ger en skev bild. Av ovanstående är solceller det kraftslag som ger minst energi per installerad effekt (Watt). Både tillkommande vindkraft och naturgas kommer att producera mera ny energi än solceller om ovanstående prognos skulle slå in.

Solceller och vindkraft producerar el. Det är bara i storleksordningen 1/7 av världens energiproduktion som är el.

Skrev i inlägget Solceller och solfångare: 0,5% av världens energianvändning 2016 från januari ifjol att av solenergi i form av solel och solvärme svarade för 0,5% av världens energianvändning år 2016. Med IEA:s prognos om 75 GW/solceller per år fram till 2040 kommer solceller fortfarande att vara en liten andel av världens energianvändning, ungefär 1-2 procent.

Om vi ska fasa ut de fossila bränslen inom de närmaste årtiondena behöver utbyggnadstakten för de förnyelsebara energislagen öka…

 

 

På plats i Wien för möte i IEA PVPS Task 15

Har nyss anlänt till hotellet i Wien. Väntar på Jessica Benson och Peter Kovacs, för gemensam middag. David Larsson och Rikard Nygren kommer i morgon bitti med tåg.

I morgon startar mötet i IEA PVPS Task 15 om byggnadsintegrerade solceller.

Det regnar här, ovant efter den extremt varma och torra maj som vi haft i Sverige… På vägen in till Wiens flygplats sågs många vindkraftverk, men det var visst inte mycket till vind, en del stod stilla.

IEA PVPS Task 15

Sverige deltar i IEA PVPS (International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) Task 15 Enabling Framework for the Acceleration of BIPV (Building Integrated Photovoltaics = byggnadsintegrerade solceller) genom Bengt Stridh, Mälardalens högskola, David Larsson, Solkompaniet, Jessica Benson, RISE, Peter Kovacs, RISE, och Rickard Nygren, White arkitekter. 50% av finansieringen för det svenska deltagandet kommer från Energimyndigheten. Bengt, Jessica och Rickard deltar i mötet i Tokyo kommande vecka.

Gott om vindkraftverk vid inflygningen till Wiens flygplats.

635 kWh solel under maj = plushus

Maj blev en rekordsolig månad på många håll i landet. Det var dessutom rekordvarmt, vilket var mindre bra för solcellerna eftersom verkningsgraden sjunker med ökande solcelltemperatur. Det var också ovanligt torrt som gjorde att det blev en längre period än normalt med pollen på modulerna, vilket minskade produktionen något. Det hindrade inte att det blev majrekord för vår solel! Det blev också den bästa månaden hittills för vår utbyggda solcellsanläggning, som varit i drift 3,5 år.

Solelproduktion

Under maj månad gav våra solceller 635,05 kWh (132,5 kWh/kW) solel enligt elmätaren. Det var mer än maj ifjol som gav 573,7 kWh (119,7 kWh/kW) och även mer än maj 2015 som gav 544 kWh.

Bästa dag blev 8 maj med 24,76 kWh (5,2 kWh/kW) enligt växelriktaren. Vår allra bästa dag hittills var 12 maj 2017 med 27,16 kWh (5,7 kWh/kW). Det varma vädret under maj gjorde att det inte fanns någon chans på dygnsrekord i år.

I diagrammet här nedan visas solelproduktion, egenanvändning och inmatning till nätet per dygn under maj.

Egenanvändning och  överskott

Av vår producerade solel under maj använde vi 156 kWh (25%) själva och matade in ett överskott på 479 kWh (75%) till nätet. Under senaste året (juni 2017 – maj 2018) har egenvändningen varit 38% i genomsnitt. Under 2011-2015 var vår egenanvändning i genomsnitt 46,8% medan 53,2% var ett överskott som matades in till nätet. I och med att vi byggt ut vår solcellsanläggning har både produktion och överskott ökat, vilket gör att vår andel egenanvändning minskat.

Vi köpte 316 kWh el under maj. Av vår elanvändning var 33% solel. Hade vi kunnat använda all solel själva hade det blivit 100%.

Vi var ett plushus under maj med 163 kWh högre elproduktion än vår elanvändning.

Tillkommer dessutom att vi får varmvatten från våra solfångare, vilket gör att vi minskar användning av elpatron för uppvärmning av vatten i ackumulatortanken. Varmvattnet används till tappvarmvatten och golvvärme (höst, vinter och vår) på båda våningarna. Vi bor sju kilometer ifrån närmaste fjärrvärmeområde så det var aldrig något alternativ för oss när vi lät bygga huset 2006. Vi bor 1 km från utkanten av ett stort nybyggnadsområde där 5 000 bostäder planeras på sikt men dit lät kommunen inte dra någon fjärrvärme, man bedömde väl att det inte var lönsamt med dagens energisnålare hus.

Produktion per modul

Eftersom våra solcellsmoduler numera har effektoptimerare från SolarEdge på varje modul kan man också se energiproduktion per modul och då kan även utbytet per modul beräknas, se figurer här nedan som visar elproduktion under maj i år och utbyte per modul  under maj månad.

Skuggeffekter minskar produktionen mer eller mindre för alla modulerna:

  • Den lägre solelproduktion för de östligaste modulerna (7-12) beror på att de skuggas av stor ek och lind på morgon och tidig förmiddag.
  • Modulerna 17-19 på kökstaket skuggas av lövskog på sen eftermiddag och kväll, dessutom skuggas modul 19 på morgon och tidig förmiddag av utstickande fasad. Skuggningen på kökstaket gör att dessa 260 W moduler producerar mindre än de 240 W moduler som sitter högre upp på taket och som därmed skuggas mindre.
  • Att den västvända modulen 16 ger lägre produktion än den östvända modulen 15, har också att göra med skuggning av närliggande lövskog under sen eftermiddag och kväll.

Produktionsdata

På SolarEdge monitoring portal finns vår solcellsanläggning under namnet Geddeholm 73. Den installerade solcellseffekten är 4,794 kW från och med 27 november 2015. Solcellsmodulerna har en yta på 27,5 m2. Dessförinnan hade vi 3,36 kW solceller med driftstart 28 oktober 2010 och för den tiden finns driftdata i SMA:s Sunny Portal. Vi hade även tre stycken 100 W begagnade solcellsmoduler från slutet av 2006, men på den tiden hade vi ingen loggning av driftdata.

En beskrivning av vår utbyggda solcellsanläggning finns i inlägget Vår utbyggda solcellsanläggning.

Vi har dessutom 10 m2 solfångare som varit i gång sedan slutet november 2006, någon månad efter inflyttningen i huset.

Noggrannhet växelriktarens mätvärden

Enligt växelriktarens mätvärden var solelproduktionen 645,4 kWh under maj. Det var 1,62% högre värde än från elmätaren. Skillnaden mellan värdena från elmätare och växelriktare är dock inte konstant. Vid låg energiproduktion under en dag visar växelriktaren lägre värden än elmätaren, medan det vid högre energiproduktion är tvärtom. Enligt SolarEdge har växelriktarens mätvärden en noggrannhet på ±5%, medan vår elmätare från ABB har en noggrannhet på ±1%.

Skuggning

Vi har skuggning morgon-tidig förmiddag och på kvällen från omgivande träd, som gör att vårt utbyte minskar jämfört med om vi inte hade haft någon skuggning. Taket har 27 graders lutning och är inom 5 grader (mot sydost) vänt mot söder.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Solelproduktion, egenanvändning och överskott inmatat till nätet per dygn under maj 2018.

Solelproduktion (gröna staplar), elanvändning (röda) och egenanvändning av solelen (blåa) under maj 2018. I elanvändningen och egenanvändningen ingår inte elen till garaget och förrådet i separat byggnad, som var 17 kWh under maj. Därför är värdena för egenanvändning annorlunda jämfört de värden som redovisats i texten. Diagrammet är från Solar Edge monitoring portal.

Solelproduktion per modul under maj 2018. Modul 15 är vänd mot öster, modul 16 mot väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket, som skuggas mera. Bakgrundsbilden är från SolarEdge monitoring portal.

Energiutbyte per modul under maj 2018. Modul 15-16 är vända mot öster respektive väster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket och skuggas mera än de övriga.

 

Samband soltimmar och solstrålning?

Det kom en fråga om avsaknaden av Koster i tidigare inlägg om solstrålning. Det berodde på Nordkoster saknades i den preliminära statistiken från SMHI för maj månad.

SMHI redovisar mätningar av global solstrålning mot en horisontell yta för 17 mätstationer under 2017. Soltimmar redovisas vid 22 stationer under 2017, där man saknar mätning av globalstrålning vid fem av dessa. Hoburg på Gotland låg i topp 2017 både vad gäller solstrålning och soltimmar enligt tabellen här nedan.

I diagrammet nedan visas global solstrålning som funktion av antalet soltimmar under 2017. I grova drag kan man säga att solstrålningen ökar med antalet soltimmar, men det är inget strikt och tillförlitligt samband. Exempelvis hade Luleå med 1 774 soltimmar 60% fler soltimmar än Tarfala med 1 107 soltimmar under 2017, men den globala solstrålningen var bara 1,5% högre i Luleå.

Slutsats
Solcellsägare ska använda solstrålning vid jämförelser mellan olika orter och inte soltimmar.

Globalstrålning
Global solstrålning är den totala solstrålningen som träffar en yta och den är summan av direkt, diffus och reflekterad solstrålning. Detta värde talar till skillnad från soltimmar om hur mycket energi som strålar in mot en horisontell yta per m2.

Soltimmar
SMHI mäter vad de kallar solskenstid i timmar, vilket förenklat uttryckt blir soltimmar. Solskenstiden definieras som den tid då den direkta solstrålningen överstiger 120 W/m2. Oavsett om den direkta solinstrålningen är 125 W/m2 eller 800 W/m2 blir det alltså bara en soltimme. Den säger ingenting om den instrålade energin under den timmen och därmed ingenting om hur mycket solel som man kan producera under denna timme. Dessutom kommer inte dagar eller timmar med molnigt väder med i dessa mätningar.

Läs mer i inlägget Vad är soltimmar, drifttimmar och fullasttimmar?

Global solstrålning som funktion av antalet soltimmar under 2017. Data från SMHI.

Station Soltimmar (h) Global solstrålning (kWh/m2)
Hoburg 2163 1147,9
Svenska Högarna 2095 1074,1
Visby 2060 1089,1
Karlskrona 2041
Nordkoster 2009 1034,9
Uppsala-Ultuna 1895
Stockholm 1867 990,6
Karlstad 1804 997,4
Norrköping 1796 1009,4
Luleå 1774 884,0
Falsterbo 1720
Umeå 1715 886,7
Borlänge 1707 942,8
Göteborg 1618 972,6
Lund 1577 925,9
Kiruna 1486 799,9
Växjö 1453 935,1
Abisko 1448
Östersund 1438 862,1
Katterjåkk 1347
Storlien-Visjövalen 1319 851,3
Tarfala 1107 871,2

Solrekord i maj i södra Sverige

Maj 2018 kommer att gå till historien som en rekordsolig månad på många håll i södra halvan av Sverige. Vid 10 av SMHI:s 16 mätstationer enligt nedan blev det majrekord sedan mätningarna startade, enligt preliminär statistik från SMHI. Visby blev etta i Sverige under maj med 5,8% högre värde än under rekordåret 1964. Däremot blev det inte rekord i Stockholm där rekordet från 1945 klarade sig med en hårsmån (1,1% lägre än rekordet), och inte heller i Lund, som låg 3,5% under rekordet från 2008. Ett undantag i norr var Umeå som hade 2% högre solstrålning än rekordåret 1976 (räknar inte med Storlien-Visjövalen som startade så sent som 2013). I Kiruna var det däremot 24% lägre solstrålning i maj än under rekordåret 1978.

Man får ha i åtanke att de olika stationerna har olika långa mätserier när man pratar om rekord. Några årtionden är en kort tid i klimatsammanhang. Stockholm är den station med längsta redovisade mätserien med startår 1922. Maj 2018 var något som nästan aldrig upplevts under det senaste seklet i Stockholm, så där kan man verkligen tala om den bästa maj i mannaminne. Notabelt är att maj i Stockholm hade 97% högre solstrålning än det solfattigaste året 1924. Variationerna mellan månadsvärden för olika år är mycket större än när man jämför årsvärden. 

I diagrammet nedan görs en jämförelse av maj månad i år med tidigare rekordår och normalvärdet för den meteorologiska perioden 1961-1990. Men kom ihåg att i södra Sverige är den årliga solstrålning idag högre än under perioden 1961-1990. Så det är inte helt rätt att kalla värden för 1961-1990 för normalvärden idag i södra Sverige, se inlägget “Solstrålningen 2017 lägre än normalt under 2000-talet“.

Soltimmar som ofta redovisas i media är något helt annat än global solstrålning. För solcellsägare är det globalstrålning som ska användas vid jämförelser mellan olika orter och inte soltimmar. Läs mer om skillnaden mellan soltimmar och globalstrålning i inlägget Vad är soltimmar, drifttimmar och fullasttimmar?.

Global solstrålning mot horisontell yta under maj månad 2018 jämfört med tidigare rekordår och normalvärdet för den meteorologiska perioden 1961-1990. Data från SMHI.

Global solstrålning mot horisontell yta under maj månad 2018. Rekordvärdena för maj är gulmarkerade. Data från SMHI.