Hur räknar man ut yta och verkningsgrad för solceller?

Har idag fått två frågor om hur man räknar ut ytan för solceller. Här är en repetition med några räkneexempel.

Effekt

Effekten P mätt i Watt (W) ges av

P = η*A*G                           [1]

η = verkningsgrad (%). Den anger hur stor andel av solstrålningen som blir el. Om det är en modul man räknar på ska man använda modulens verkningsgrad. Modulens enskilda solceller har alltid en högre verkningsgrad, men den är inte relevant i detta fall.

A = yta (m2). För en modul räknar man på yttermåtten, med ram om en sådan finns.

G = solstrålning i modulens plan (W/m2).

Den verkningsgrad som anges i en moduls datablad gäller vid så kallade Standard Test Conditions (STC). Vid STC har man en instrålning motsvarande 1000 W/m2 = 1 kW/m2 med vinkelrät infall mot modulytan, 25°C solcelltemperatur och ”air mass” 1,5 som definierar ett visst spektrum för solljuset. Märkeffekten för en solcellsmodul är definierad vid STC. Alla moduler “flash”-testas av tillverkaren vid STC efter tillverkningen.

Detta gör att formel [1] kan skrivas som

PSTC = η*A*GSTC                           [2]

där GSTC är solstrålningen vid STC och PSTC är effekten vid STC. PSTC är en moduls märkeffekt. Den kallas även installerad effekt. Lägg märke till att detta är en likströmseffekt (DC). Omvandling till växelström görs i växelriktaren, vilket ger en del förluster.

Om vi anger PSTC i kW och GSTC i kW/m2 förenklas formeln till

PSTC = η*A                           [3]

Exempel

Modulerna har en verkningsgrad på 16% och den tillgängliga takytan är 30 m2. Om modulerna monteras med samma lutning som taket blir den högsta möjliga installerade effekten

PSTC = 0,16*30 = 4,8 kW = 4 800 W

I praktiken kan det behövas ett litet mellanrum mellan modulerna för att kunna montera dem och då blir den möjliga effekten man kan installera lite mindre.

Yta

Formel [2] kan även skrivas som

A = PSTC /(η*GSTC)                           [4]

Om man vill räkna ut modulytan som behövs vid en installerad effekt PSTC = 1000 W (1 kW) och med GSTC = 1000 W/m2 blir formeln

A = 1000/(η*1000) = 1/η

En nyttig och enkel formel som ger modulytan per installerad kW är alltså

A = 1/η                           [5]

där A ges i kvadratmeter (m2). Om man vet verkningsgraden kan man därmed enkelt räkna ut modulytan per installerad kW.

Exempel 1

Om verkningsgraden exempelvis är 16% får vi att ytan per kW blir

A = 1/0,16 = 6,25 m2

I praktiken kan det behövas ett litet mellanrum mellan modulerna och då blir den totala installationsytan lite större än modulytan.

Verkningsgrad

Formel [3] kan användas för att räkna ut verkningsgraden för en solcellsmodul om man vet modulytan. Formeln skriver vi då som

η = PSTC /A                       [6]

där PSTC anges i kW och A i m2.

Exempel 1

En Yingli YLM 60 modul har enligt databladet yttermått 1,64 m x 0, 99 m, vilket ger ytan 1,624 m2. Om vi väljer en modul som har märkeffekten 280 W = 0,28 kW beräknas verkningsgraden som

η = 0,28/1,624 = 0,172 = 17,2%

17,2% modulverkningsgrad är också vad som står i databladet.

Exempel 2

Formel [6] kan också vara användbar om man vill veta vilken verkningsgrad som behövs för att installera en viss effekt på en given yta. Om den tillgängliga takytan är exempelvis 30 m2 och man vill installera 5 kW (5000 W) solceller, vilken verkningsgrad behövs då?

η = 5/30 = 0,167 = 16,7%

En modulverkningsgrad på 16,7% är fullt rimlig för standardmoduler idag.

Beteckningar

Jag använde här beteckningen PSTC för märkeffekten för att göra det tydligt att effekten gäller vid STC. Vanligen står det Pmax eller Pmp i databladen för solcellsmoduler. Denna ”maxeffekt” för modulen gäller dock bara vid STC-förhållanden. I praktiken har man sällan eller aldrig STC vid drift av en solcellsanläggning. Därför har man sommartid, då solcelltemperaturen blir över 25°C, en lägre effekt eftersom solcellernas verkningsgrad sjunker med ökande temperatur.

Det är flera andra faktorer som påverkar en solcellsmoduls verkningsgrad. Solinstrålningens intensitet och infallsvinkel samt eventuell smuts på modulytorna påverkar också verkningsgraden. Det är därför rätt knepigt att beräkna effekten från en solcellsmodul vid godtyckliga förhållanden, då man också måste ta hänsyn till att modulen nås av direkt, diffus och reflekterad solstrålning.

574 kWh solel under maj

Solelproduktion

Under maj månad gav våra solceller 573,7 kWh (119,7 kWh/kW) solel enligt elmätaren. Det är nytt månadsrekord för den utbyggda anläggningen! Vi får tacka en solig och kall maj för månadsrekordet. Det tidigare rekordet var från juli 2016 med 566,4 kWh (118,1 kWh/kW).

Bästa dag blev 12 maj med 27,16 kWh (5,7 kWh/kW) enligt växelriktaren. Det är ny bästa notering för en dag! Tidigare bästa dag var 14 juni ifjol med 25,58 kWh (5,3 kWh/kW). En kall dag den 12 maj gjorde susen, solcellernas effekt ökar med sjunkande temperatur.

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

Den producerade energin i kWh är inte jämförbar med tidigare år eftersom vi byggde ut vår solcellsanläggning från 3,36 kW till 4,794 kW, med driftstart 27 november 2015. Vårt utbyte per installerad kW är lägre än tidigare eftersom av de fem nya modulerna sitter en mot väst, en mot ost och de tre övriga som visserligen sitter mot söder får mera skuggning och därmed lägre solelproduktion på morgon och eftermiddag än de gamla modulerna högre upp på taket.

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 maj månad.

Skuggeffekter minskar produktionen mer eller mindre för alla modulerna:

  • Den lägre solelproduktion för de östligaste modulerna (främst 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.

Noggrannhet växelriktarens mätvärden

Enligt växelriktarens mätvärden var solelproduktionen 582,08 kWh under maj. Det var 1,46% 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%.

Kan tilläggas att när jag läste av värdet på växelriktarens display sent på kvällen den sista maj visade den 580,4 kWh för månaden. Det är oklart varför displayen och portalen visade olika värden.

Egenanvändning och  överskott

Av vår producerade solel under maj använde vi 178 kWh (31%) själva och matade in ett överskott på 396 kWh (69%) till nätet. Under senaste året (juni 2016 – maj 2017) haar 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 394 kWh el under maj. Elpatronen i ackumulatortank gick in under några av de kallaste dagarna. Av vår elanvändning var 31% solel under maj. Hade vi kunnat använda all solel själva hade det blivit 100%.

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 “lägenheter” planeras på sikt men dit lät kommunen inte dra någon fjärrvärme, man bedömde väl att det inte var lönsamt med dagens energisnålare hus.

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.

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.

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.

Solelproduktion per dygn under maj 2017. Enheten på y-axeln är kWh. Diagrammet är från Solar Edge monitoring portal.

Solelproduktion (gröna staplar), elanvändning (röda) och egenanvändning av solelen (blåa) under maj 2017. I elanvändningen och egenanvändningen ingår inte elen till garaget och förrådet i separat byggnad, som var 37 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 2017. Modul 15 är vänd mot väster, modul 16 mot öster, medan övriga är vända mot söder. Modulerna 17-19 sitter på en lägre del av taket. Bakgrundsbilden är från SolarEdge monitoring portal.

Energiutbyte per modul under maj 2017. 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.

Föredrag om solceller i Linköping och Norrköping

I morgon håller jag föredrag om solceller i Linköping och Norrköping. Energi- och klimatrådigvarna arrangerar en solenergidag i Östergötland i morgon, enligt programmet här nedan.

Linköping: Solel och elbilar i företag. Kl. 9-11. Vänder sig till företag.

Norrköping: Intresserade av att installera solceller inom er BRF? Kl. 12.30-13.30. Vänder sig till bostadsrättsföreningar. Se inbjudan här nedan.

 

 

Föredrag om solceller på Elfack

Idag håller jag föredraget “Solceller i Sverige – Är det lönsamt och för vem?” på Elfack i Göteborg kl. 11.00-11.20 (ny tid). Plats eSmart H2.

Kl. 10.40-11.00 håller Björn Jernström, Ferroamp, föredraget “Intelligent styrning av solceller, batterier och förbrukning minskar energikostnaderna” på samma plats.

Bland mycket annat visade ABB växelriktare för solceller i sin mycket stora och välbesökta monter.

Västeråsföretaget Kraftpojkarna hade en stor och välbesökt monter om solcellssystem.

Öppet hus – solel i Ludvika 9 maj

I morgon är det Öppet hus – solel i Ludvika. En ny solkarta för Ludvika och Smedjebacken kommuner presenteras, det finns en utställning och jag håller ett föredrag om solceller.

I arrangören Samarkands kalendarium kan man läsa “AB Samarkand2015, High Voltage Valley har tillsammans med Ludvika Kommun, Ludvika Hem, VB Energi, STRI, AltPower och Högskolan Dalarna jobbat med projektet ”SolEl i Ludvika – Kapacitetsutveckling”. Projektet finansierats av Energimyndigheten och avslutas nu med ett ”Öppet hus” om solel.”

Info och bilder från evenemanget

Öppet Hus om solel, High Voltage Valley

Solen på taket kan driva din bil hela året, artikel i Dalarnas Tidning.

 

Beräkning av högsta ström och spänning i solcellsanläggning

Det kom en fråga angående dimensionering med hänsyn till strömmar och toppeffekt hos en solcellsanläggning. Här är en kort beskrivning av hur man räknar ut högsta ström och spänning i en solcellsanläggning.

DC – Likström

En moduls datablad ger högsta möjliga ström (Isc ) och högsta spänning (Voc) vid STC (”Standard Test Conditions”). Vid STC är solcelltemperaturen 25°C, instrålning motsvarande 1000 W/m2 vinkelrät mot modulen och spektrum motsvarande ”air mass” 1,5. Modultillverkaren använder STC vid de ”flashtester” man gör av varje modul.

Ström och spänning har dock ett temperaturberoende så man kan inte använda STC-värdena för att beräkna möjlig ström och spänning i en solcellsanläggning. Temperaturberoendet anges i databladet för modulen. Exempelvis anges för modulen Yingli YLM60 280 W att kortslutningsströmmen Isc = 9,38 A och att öppenkretsspänningen Voc = 39,3 V vid STC samt att temperaturkoefficienterna är 0,05%/°C för Isc och -0,32%/°C för Voc. Det betyder att strömmen ökar något med solcelltemperaturen medan spänningen minskar med ökad solcelltemperatur.

Man får fundera på vilken lägsta respektive högsta celltemperatur man kan förvänta sig vid drift på den aktuella platsen. Låg säga att det är -20°C respektive +60°C. Högsta Isc för en modul blir då 9,38*(1,005^(60-25)) = 9,55 A. Högsta Voc för en modul blir 39,3*(0,9968^(-20-25)) = 45,4 V. Lägsta Voc blir 39,3*(0,9968^(60-25)) = 35,1 V

Om man har en sträng med 10 moduler i serie blir den högsta möjliga strömmen Isc=9,55 A. Samma ström måste gå genom alla moduler eftersom de är kopplade i serie. Högsta möjliga spänning Voc blir 10*45,4 = 454 V och lägsta möjliga spänningen 10*35,1 = 351 V. Om man har två parallella strängar med 10 moduler i serie i vardera strängen blir den maximala strömmen Isc istället 2*9,55 = 19,1 A. Högsta och lägsta spänning blir samma som vid en sträng.

Den Imp (8,91 A för Yingli-modulen) som anges i databladet är strömmen vid maxeffektpunkten vid STC. Strömmen från en solcellsmodul i drift är proportionell mot solstrålningen. Eftersom solstrålningen varierar mycket under en dag kommer även strömmen att variera mycket under en dag. Spänningen Ump (31,4 V för Yingli-modulen) kommer att variera en del beroende på vilken solcelltemperaturen är. Med ökande solstrålning ökar också celltemperaturen, vilket gör att modulspänningen minskar. Om vi använder samma temperaturkoefficient för Ump som för Uoc kommer Ump att bli 36,3 V vid -20°C och 28,1 V vid 60°C solcelltemperatur. Detta gör att modulens effekt minskar med ökande temperatur, vilket framgår av att temperaturkoefficient för Pmp är negativ, -0,42%/°C för Yingli-modulen.

Har man effektoptimerare på modulerna blir det annorlunda eftersom optimerarna justerar utgående ström och spänning från modulerna. I vårt fall med Solar Edge optimerare blir strängspänningen nästan konstant 750 V.

Växelriktare

Den växelriktare man väljer ska förutom högsta effekt även matcha högsta ström och lägsta samt högsta spänningar som det kan bli i solcellsanläggningen. Vanligen väljer man en högsta effekt på växelriktaren som är lägre än märkeffekten för solcellsanläggningen eftersom modulerna i stort sett aldrig når märkeffekten då man i verkligheten inte har STC-förhållanden.

Man får inte överskrida växelriktarens absoluta högsta inspänning som är 1 000 V. Om Voc är 45,4 V enligt räkneexemplet ovan får man ha högst 22 (1000/45,4) moduler i en sträng.

Med hjälp av växelriktarens intervall för ingående spänning för MPP (”Maximum Power Point” = maxeffektpunkt) kan man räkna ut minsta och högsta antalet moduler man kan  ha i en sträng med hjälp av modulernas lägsta och högsta arbetsspänning Ump vid drift, enligt ovan. Exempelvis har SMA:s Sunny Tripower 5000TL ett intervall på 245-800 V. Minsta antalet moduler i en sträng blir 9 (245/28,1 = 8,7, avrundas till närmaste högre heltal) och högsta antalet moduler blir 22 (800/36,3 = 22,1, avrundas till närmaste lägre heltal).

Använder man ett designprogram som exempelvis SMA:s Sunny Design kan programmet välja en lämplig växelriktare eller också kontrollerar programmet att den växelriktare man valt matchar anläggningens ström och spänning, så det är inget man behöver räkna ut själv.

AC – Växelström

Den högsta effekt och ström som anläggningen ger till huset bestäms av växelriktaren. Vår tidigare växelriktare Sunny Boy 3000TL, 1-fas, från SMA gav högst 3 000 W och 16 A enligt databladet. Vår nuvarande Solar Edge SE5K, 3-fas, ger högst 5 000 W och 8 A per fas.

Kablar

Kablarna på DC- och AC-sidan dimensioneras efter de maximala strömmarna. På DC-sidan används dubbelisolerade, UV-beständiga kablar. På AC-sidan ska solcellsanläggningen anslutas till egna säkringar i elcentralen.

PS 7/5: Uppdaterade texten när det gäller antalet moduler.

Solel på idrottsanläggningar – I Västerås i kväll

Håller föredrag i kväll på Rocklunda, Västerås. Det är en workshop med titeln “Solel på idrottsanläggningar“, anordnad av Förbundet Agenda 21 i Västmanland och Västmanlands Idrottsförbund.

Program

  • Zandra Camber, Västerås Stad, informerar om energirådgivningen.
  • Kenneth Mårtensson berättar om resan med Solel i Sala och Heby ekonomisk förening.
  • Bengt Stridh, Mälardalens Högskola, talar om möjligheter och hinder för solenergi.
  • Diskussion om intresset för solel bland idrottsföreningar

Varberg kommun producerar mest solel i Sverige?

Linköpings kommun släppte den 11 april pressmeddelandet ”Linköping producerar mest solel” och i ingressen står ”Linköping behåller sin förstaplats på soltoppen i Sverige, genom att vara den kommun som producerar mest solel per år. Det visar ny statistik från Energimyndigheten.”

Stämmer det verkligen? Nja, det är nog snarare en klassisk sammanblandning av effekt och energi.

Energimyndighetens statistik visar antalet solcellsanläggningar och installerad effekt (kW) den 31 december 2016. Däremot visar statistiken inte hur mycket energi (kWh solel) som produceras, ett sakfel i Linköpings pressmeddelande. Någon produktionsstatistik för solel finns inte för Sverige och därför går det inte att med säkerhet att säga vilken kommun om producerar mest solel, det får bli en rimlighetsbedömning.

Statistik

Om vi tittar på kommuntoppen hade Linköping kommun 5 364 kW installerad effekt vid årsskiftet, tätt följd av Varberg kommun med 5 229 kW. Linköping hade alltså 2,6% mer installerad effekt. Det finns dock två brasklappar med denna statistik:

  1. Det har visat sig att det saknas en del solcellsanläggningar i Energimyndighetens statistik och hur det eventuellt påverkar skillnaden i installerad effekt mellan de två kommunerna går inte att säga.
  2. I statistiken som finns på SCB:s webb saknas den totala installerade effekten i 50 kommuner på grund av sekretesskäl. En av dessa kommuner är Stockholm, som har 3 496 kW installerad effekt i effektklassen 20–1000 kW, däremot går det inte att se hur mycket som är installerat i effektklassen mindre än 20 kW. Linköping har 3 788 kW i effektklassen 20–1000 kW och 1 576 kW i effektklassen mindre än 20 kW. Med stor andel boende i flerfamiljshus i Stockholms kommun och därmed lägre andel boende i småhus som står för merparten av solcellsanläggningarna i effektklassen 0–20 kW är det rimligt att tro att den installerade effekten i Stockholm är mindre än i Linköping.

Utbyte

Den fråga som måste besvaras för att veta hur mycket solel som produceras är hur utbytet för solcellsanläggningar är i Linköping respektive i Varberg kommun. En beräkning med PVGIS visar att med optimerad orientering producerar man i genomsnitt 959 kWh/kW,år i Linköping och 1 020 kWh/kW,år i Varberg, det vill säga 6,4% högre utbyte i Varberg.

Beräkningar har en viss felmarginal, de beror på hur bra väderdata man använder, men det känns rimligt att ett kustnära läge har ett högre utbyte än inlandet i Östergötland enligt SMHI:s solinstrålningskarta för Sverige. Faktorer som påverkar utbytet är att de installerade anläggningarna har olika orienteringar som skiljer sig från den optimerade och att de har olika påverkan av skuggning. I Varberg finns dock Sveriges största solcellspark Solsidan på 2,7 MW, vilken ensamt svarar för 52% av den installerade effekten i Varbergs kommun. Den är fristående på mark och har en utmärkt orientering med skuggfritt läge. Solcellsparken blir därmed en bra indikator på hur mycket solel som produceras i Varberg. Hörde en andrahandsuppgift om att den möjligen kan nå 1 100 kWh/kW första året.

Varberg i topp?

Ovanstående talar för att Varberg är den kommun som producerar mest solel per år för tillfället, med Linköping som god tvåa.

Hur mycket solceller installerades i Sverige 2016?

Fick en fråga igår om hur mycket solceller som installerades i Sverige under 2016 med tanke på den statistik som släpptes i fredags från Energimyndigheten och SCB och som angav att 141 MW var installerat vid årsskiftet. Eftersom det var första året som statistiken insamlad från nätägaren redovisades går det inte att med hjälp av denna statistik säga hur mycket som installerades under 2016.

Svenska Kraftnäts statistik visar att 50,98 GWh solel matades in till nätet under 2016. Under 2015 var inmatningen till nätet 28,95 GWh. Det var alltså en ökning med hela 76% under 2016. En hake med denna statistik är att vi inte vet hur mycket av den producerade solelen som var egenanvänd (och som därmed inte kommer med i Svenska Kraftnäts statistik) och därmed inte om 76% är representativt för marknadsutvecklingen under 2016.

60 MW installerat under 2016??

Om egenanvändningen var lika hög under 2016 som under 2015 skulle den installerade effekten ha ökat med 76% under 2016 och varit 80 MW vid utgången av 2015 om 141 MW var installerade vid senaste årsskiftet. Därmed skulle 61 MW ha installerats i Sverige under 2016. Det kan vara ett rimligt tal, MEN det har osäkerheter:

  • Enligt föregående blogginlägg verkar 141 MW vara ett för lågt värde, då vissa solcellsanläggningar saknas i den nya statistiken. Ett högre värde för installerad effekt skulle ge ett högre värde för installationer under 2016, om egenanvändningen var densamma under 2016 som under 2015.
  • Vi vet inte hur egenanvändningen av solel förändrats från 2015 till 2016, så det är vanskligt att använda Svenska Kraftnät statistik över solel inmatad till nätet som mått på solcellsmarknadens utveckling under 2016.
  • Finns några osäkerheter i Svenska Kraftnäts statistik för inmatad solel? Jag vet inte. Men det är förhållandevis små elmängder i det stora hela och kanske kan mätfel inverka på noggrannheten?
  • Fördelningen i tid av installationerna under 2015 respektive 2016 påverkar hur mycket solel som producerades på årsbasis (PS 6/4).

80 MW installerat vid utgången av 2015 är långt ifrån de 115,75 MW nätanslutna solcellsanläggningar som rapporterats i National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2015 från IEA PVPS, där det angavs att 45,81 MW nätanslutna solcellsanläggningar installerades under 2015.

Mer än i Spanien!?

Tills vidare får vi hålla till godo med den osäkra uppskattningen att ca 60 MW installerades under 2016 i Sverige. Om det stämmer är det nytt svenskt rekord och vi installerade i sådana fall mer än Spanien ifjol! Vid IEA PVPS Task 15 mötet i Madrid för tre veckor sedan fick vi veta att 55 MW installerades i Spanien under fjolåret. Efter sagolika 2,7 GW installerade i Spanien 2008 har marknaden gått en kraftig kräftgång. Ser just att även under 2015 installerade vi mera i Sverige än Spanien. Överraskande…

Ny statistik för solceller – minst 141 MW installerat i Sverige

Energimyndigheten och SCB publicerade igår ny och efterlängtad statistik för svenska nätanslutna solcellsanläggningar. Den nya statistiken visar antal nätanslutna anläggningar och installerad effekt per kommun och län. I statistiken ingår alltså inte solcellsanläggningar på sommarstugor etc. som inte är anslutna till elnätet.

I hela riket anges att 140 862 kW var installerat i 10 352 anläggningar vid utgången av 2016, vilket motsvarar 14,1 W per invånare. 87% av anläggningarna har en installerad effekt på mindre än 20 kW och de svarar för 52% av den totala installerade effekten.

Se nedanstående tabeller för mera statistik.

Tabell 1. Antal solcellsanläggningar och installerad effekt i Sverige per effektklass den 31 december 2016.

Effekt (kW) Antal Andel Installerad effekt (kW) Andel
< 20 8 998 87% 73 703 52%
20 – 1 000 1 351 13% 62 442 44%
> 1 000 3 0,03% 4 718 3%
Totalt 10 352 140 862

Installerad effekt

Sett till installerade effekt ligger Skåne län i topp med 20 484 kW. Lägst är det i Västerbottens län med 810 kW. En brasklapp för att Norrbottens län saknas i statistiken, man kan misstänka att de ligger lägre än Västerbotten.

Linköping är den kommun som har mest installerad effekt, 5 364 kW, följt av Varberg med 5 229 kW och Uppsala med 4 419 kW. Även här en brasklapp då 50 kommuner saknas i statistiken.

Räknat per invånare ligger Hallands län i topp med 42,9 W. Minst har Västerbottens län med 3,0 W per invånare.

Bland kommunerna är 84,5 W per invånare i Varberg i topp, följt av 75,1 W i Vadstena och 64,1 W i Essunga.

Antal anläggningar

Flest anläggningar finns i Västra Götalands län, 1592 stycken. I Västerbottens län är det 69 stycken, möjligen kan det vara än färre i Norrbottens län, som saknas i statistiken.

Om man tittar på kommunerna toppar Norrtälje med 424 anläggningar, följt av Uppsala med 315 och Göteborg med 272. Minns dock att 50 kommuner saknas i statistiken.

Tabell 2 Antal solcellsanläggningar och installerad effekt per län och per invånare den 31 december 2016. Data för befolkningsmängd per län hämtade från SCB.

Antal Effekt (kW) Effekt per invånare (W)
Riket 10 352 140 862 14,1
Stockholms län 1 393 15 588 6,9
Uppsala län 522 7 249 20,1
Södermanlands län 407 7 505 26,1
Östergötlands län 837 15 082 33,4
Jönköpings län 489 7 500 21,3
Kronobergs län 268 3 853 19,8
Kalmar län 364 4 900 20,2
Gotlands län 242 2 281 39,3
Blekinge län 209 3 238 20,4
Skåne län 1 291 20 484 15,5
Hallands län 819 13 756 42,9
Västra Götalands län 1 592 17 703 10,6
Värmlands län 242 2 562 9,2
Örebro län saknas saknas
Västmanlands län 364 6 179 23,1
Dalarnas län 295 2 546 8,9
Gävleborgs län 145 1 270 4,5
Västernorrlands län 185 2 373 9,7
Jämtlands län 252 1 850 14,4
Västerbottens län 69 810 3,0
Norrbottens län saknas saknas

 

Tabell 3 Tio i topp bland kommuner med flest solcellsanläggningar.

Kommun Antal solcellsanläggningar
Norrtälje 424
Uppsala 315
Göteborg 272
Linköping 267
Gotland 242
Kungsbacka 217
Varberg 204
Västerås 183
Halmstad 166
Falkenberg 137

 

Tabell 4 Tio i topp bland kommuner med mest installerad solcellseffekt.

Kommun Installerad effekt (kW)
Linköping 5 364
Varberg 5 229
Uppsala 4 419
Göteborg 3 785
Västerås 3 501
Kungsbacka 3 168
Helsingborg 3 051
Halmstad 2 696
Malmö 2 608
Jönköping 2 430

 

Tabell 5 Tio i topp bland kommuner med mest installerad solcellseffekt per invånare. Data för befolkningsmängd per kommun hämtade från SCB.

Kommun Installerad effekt per invånare (W)
Varberg 84,5
Vadstena 75,1
Essunga 64,1
Simrishamn 64,0
Katrineholm 62,7
Boxholm 59,2
Ödeshög 57,2
Heby 55,5
Uppvidinge 46,9
Mönsterås 46,9
Sverige 14,1
Danmark 149 (6 mars 2017)
Tyskland 497

Om statistiken

Statistikens framtagning beskrivs i de två dokumenten ”Statistikens framtagning” och ”Kvalitetsdeklaration”. En förfrågan har ställts till landets alla nätägare, drygt 160 stycken. Det var obligatorisk att svara på enkäten, men 2% av företagen gav inget svar. Man anger svarsfrekvensen som ”god” och att bortfallet har ”ringa betydelse på resultat”.

Vidare anges att ”Den osäkerhetskälla som bedöms påverka mest är brister i rapporteringen, det vill säga mätfel. I huvudsak orsakas bristerna av att rapporteringsskyldiga, på grund av okunskap, glömska eller andra skäl antingen avstår från att rapportera förändringar eller lämnar felaktiga uppgifter”.

Statistiken är tänkt att uppdateras årligen.

Insamlade data

De data som samlats in är antalet anläggningar och deras sammanlagda effekt per kommun och län. De effektintervall som valts i insamlingsformuläret är ”Mindre än 20 kW”, ”Mellan 20-1000 kW” (svag svenska, borde stå 20-1000 kW) och ”Mer än 1000 kW”.

Varför man valt just dessa intervall framgår inte. När det gäller det lägsta intervallet har det sannolikt att göra med att det intervallet använts i de svenska nationella rapporterna i IEA PVPS Task 1.

Brister i statistiken

När jag idag tog ut statistik saknades vissa värden

  • Riket. Hur många solcellsanläggningar som saknas och vilken effekt de har tillsammans är oklart.
    • 2% av nätägarna svarade inte i undersökningen.
    • Svensk Solenergi har genom en närmare undersökning dessutom påvisat att anläggningar fattas i statistiken även hos de nätägare som svarat.
      Det är uppenbarligen så. Tittar man på Arvika kommun anges att 217 kW är installerat, men där finns sedan 2015 en anläggning på 1 000 kW som saknas.
      Enligt en enkät till nätägarna som Solar Region Skåne gjort var den installerade effekten i Skåne 23 487 kW i slutet av 2016. Från SCB:s statistiksida får man 20 484 kW i Skåne län. Samma metod, men 15% högre värde i Solar Region Skånes enkät. Hur förklarar man det?
  • Län. Inga värden angavs för Norrbottens och Örebro län när man söker på län och totalvärden. Det gjorde att 367 anläggningar med en sammanlagd effekt på 4 133 kW (3%) saknades i länsstatistiken. Söker man på alla effektklasser visas värden för mindre än 20 kW för både Norrbotten och Örebro län, men inga värden visas för intervallet 20-1000 kW.
  • Kommuner. För 50 av 290 kommuner saknades värden när man söker på kommun och totalvärden. Möjligen kan det bero på att några kommuner saknar solcellsanläggningar, men det kan inte vara fallet för exempelvis Stockholm, Södertälje och Eskilstuna. Jag räknade bort att Heby kommun fanns angiven på två ställen med olika kommunkoder. Detta gjorde att 1 418 anläggningar med en sammanlagd effekt på 22 410 kW (16%) saknades i kommunstatistiken. Söker man på exempelvis Stockholms kommun och alla effektklasser visas värden för intervallet 20-1000 kW men inte för mindre än 20 kW. För Eskilstuna är det tvärtom.

PS. Se förklaring till de saknade värdena enligt nedan i kommentar från SCB.

Avvikelse från tidigare statistik

I rapporten National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2015 från IEA PVPS angavs att Sverige hade 115,75 MW nätanslutna solcellsanläggningar vid utgången av 2015 och att 45,81 MW installerades under 2015. Om vi antar att minst lika mycket installerade under 2016 borde den sammanlagda installerade nätanslutna effekten vara minst ca 160 MW, vilket gör en skillnad på minst ca 20 MW jämfört med den igår publicerade statistiken. Skillnaden kan vara ändå större om den installerade effekten ökade under 2016 jämfört med 2015, vilket kan vara fullt rimligt.

I IEA-rapporten användes en metod med en frivillig enkät till svenska leverantörer av solcellsanläggningar och med en sådan metod finns en del felkällor (exempelvis: alla leverantörer får inte enkäten, svar uteblir, noggrannheten i svaren kan variera, viss risk för dubbelräkning och direktimport av privatpersoner saknas). Det är även en metod som inte är långsiktigt genomförbar. Därför bör den av Energimyndigheten använda metoden, som jag och andra förordat, att ta in uppgifterna från de svenska nätägarna vara den som ska ge mest korrekta resultat och den som är långsiktigt genomförbar. Men insamlingen av data verkar lida av en del barnsjukdomar. En insamling av data från nätägarna gjordes av Energimyndigheten även för 2015 men dessa data publicerades aldrig vad jag känner till, vilket kan ha att göra med brister i insamlingen.

Installerad effekt

I dokumenten  ”Statistikens framtagning” och ”Kvalitetsdeklaration” skriver man att
“Den installerade effekten motsvarar den maximal energi som solcellsanläggningen teoretiskt kan avlämna under en sekund”.

Den installerade effekten brukar definieras som modulernas sammanlagda märkeffekt . Det blir alltså en DC-effekt. Definitionen ovan kan tolkas som växelriktarens maximala effekt eftersom man skriver solcellsanlägggningen och det är en AC-effekt. Vet inte om det var så man tänkte eller om man har uttryckt sig otydligt.

Modulernas märkeffekt (DC) definieras vid STC (“Standard Test Conditions”), vilket motsvarar en solstrålning på 1000 W/m2 vinkelrät mot modulytan, 25°C solcelltemperatur och ett solspektrum vid ”air mass” 1,5 (motsvarar att solstrålningens gångväg är 1,5 gånger längre genom atmosfären än om den skulle gå kortast möjliga väg genom atmosfären). I praktiken har man dock aldrig eller ytterst sällan dessa förhållanden. Teoretiskt kan modulens angivna effekt bli högre än märkeffekt vid hög solinstrålning och låg lufttemperaturer (vilket ger en låg solcelltemperatur). En solcellsanläggnings effekt har förluster i kablar och växelriktare som gör att den levererade AC-effekten alltid är lägre än modulernas avgivna DC-effekt.

Önskemål

  • De brister som påpekats enligt ovan vid uttag av statistiken bör rättas till så snart som möjligt.
  • Det hade varit önskvärt med en finare indelning i effekterna för att man lättare skulle kunna utskilja olika marknadssegment. Exempelvis ger mindre än 20 kW rimligen fler anläggningar än bara småhus.
    Det är sannolikt få småhusägare som har mer än 10 kW installerat. 10 kW motsvarar ca 60-70 m2 modulyta, beroende på vilken verkningsgrad solcellsmodulerna har, och de flesta småhus har mindre lämplig takyta än så.

Danmark hästlängder före Sverige

Ett föredöme är den danska statistiken från Energinet, motsvarigheten till vår Energimyndighet. Där kan man ladda ner en Excel-fil där effekten anges för varje anläggning, vilket gör att man kan göra den indelning man själv önskar. Uppdateringar görs åtminstone två gånger per år.

Den 6 mars 2017 fanns det 96 294 solcellsanläggningar med en sammanlagd installerad effekt på 854 877 kW. Det gör 149 W per invånare i Danmark, det vill säga en tiopotens mer än i Sverige! Endast 2,6% av solcellsanläggningarna i Danmark har en effekt över 20 kW. 50% av anläggningarna har en effekt på 6 kW. Det beror på att man tidigare hade årsvis nettodebitering för anläggningar upp till 6 kW.

Solcellsanläggningar i Danmark den 6 mars 2017 enligt data från Energinet, Danmark. Observera att y-skalan är logaritmisk.

Tyskland i topp per invånare

Tyskland hade 40,89 GW installerat vid årsskiftet enligt statistik från Fraunhofer ISE, vilket gör 497 W per invånare. De bör ligga i topp i världen per invånare, undantaget möjligen något litet land. När det gäller installerad effekt har Kina gått om Tyskland som världsetta.

Slutsats

Södra Sverige har ungefär samma solinstrålning per år som i norra halvan av Tyskland och som i Danmark. Slutsatsen blir att det finns stor potential att öka antalet solcellsinstallationer i Sverige.

PS 11 maj. SCB uppdaterade statistiken 24 april. Antalet anläggningar minskade då till 10 027 i Sverige. Enligt statistik framtagen av Solar Region Skåne var 23 487 kW installerat i Skåne i slutet av 2016. I SCB:s statistik anges 20 484 för Skånes län. Vad denna relativt stora skillnad beror på är oklart.