Solcellssafari i Västra Mälardalen 15, 22 och 28 maj

Energi- och klimatrådgivningen anordnar “Solcellssafari Västra Mälardalen” vid tre tillfälle i maj i Västmanland, med start i morgon. Kanske ses vi då?

Arboga. Golfklubben, 15 maj klockan 18-20.
Solcellsexpert på plats: Bengt Stridh.

Kungsör. Privatperson med takintegrerade solceller (istället för takpannor), 22 maj klockan 18-20.
Solcellsexpert på plats: Bengt Stridh.

Köping. Företaget Ferrita, 28 maj klockan 17-19.
Solcellsexpert på plats: Hugo Franzen.

Föranmälan görs enligt anvisningar på webbsidan ovan.

Vad påverkar effekten hos en solcellsanläggning?

En vanlig fråga är varför en solcellsanläggning inte producerar den märkeffekt anläggningen har. Skrev om detta redan 2012 i inlägget “Varför ger solcellsmoduler inte märkeffekten?“. Här kommer en uppdatering.

Installerad effekt = märkeffekt

En anläggnings installerade effekt är summan av modulernas märkeffekt. Om man har låt säga 20 moduler och varje modul har en märkeffekt på 250 W blir anläggningens märkeffekt 20 x 250 W = 5 000 W = 5 kW.

Haken är dock att märkeffekten bara gäller vid så kallade “standard test conditions” (STC), vilka är

  • Solinstrålning 1000 W/m², med 0 graders infallsvinkel (normalt infall).
  • Solcelltemperatur 25°C.
  • “Air mass” = 1,5 vilket talar om den optiska väglängden genom atmosfären och som därmed definierar ett visst solspektrum. AM = 1 då solen står i zenit = rakt upp, vilket inte kan inträffa i Sverige.

Dessa parametrar är praktiska när tillverkaren ska testa modulens prestanda i fabrik. Däremot har man i stort sett aldrig dessa förhållanden i verkligheten och speciellt inte sommartid i Sverige. Om det är en klar dag på sommaren med hög lufttemperatur kan solcelltemperaturen bli 60-70°C, vilket är mycket högre än STC-temperaturen, se figuren här nedan. Den högre temperaturen gör att solcellsmodulens verkningsgrad sjunker. En vanlig temperaturkoefficient för effekten för kiselbaserade solcellsmoduler är -0,4%/°C, vilket beror på att spänningen sjunker vid ökad temperatur. Det betyder att för varje grad högre solcelltemperatur än vid STC-temperaturen 25°C sjunker effekten med 0,4% om övriga parametrar är lika. Vid exempelvis 35 grader högre temperatur än vid STC sjunker effekten med 1-0,996^35 = 0,13 = 13%, enbart på grund av den högre temperaturen. Om å andra sidan solcelltemperaturen går under 25°C ökar verkningsgraden jämfört med vid STC.

Exempel på solcelltemperatur och lufttemperatur hemma hos oss i Gäddeholm, Västerås, under en varm vecka i juli 2018.

En solcellsmoduls effekt

En generell formel för en solcellsmoduls effekt är

P = η·A·G

där

P = effekten i Watt (W). Notera att modulen ger likström (DC) och när man läser av den producerade effekten är det växelström (AC). Det uppstår förluster i kablar (vanligen högst 1%) och i växelriktaren (några %) som omvandlar strömmen till växelström (AC). Hur stora dessa förluster blir beror på kablarnas dimension och längd samt växelriktarens verkningsgrad. Grövre och kortare kablar ger lägre kabelförluster. Man vill ha en växelriktare med hög verkningsgrad för att minska förlusterna i växelriktaren.

η = solcellsmodulens verkningsgrad, som beror på solcelltemperatur, solstrålningens infallsvinkel och solstrålningens intensitet. Verkningsgraden talar om hur stor andel av den infallande solstrålning som omvandlas till elektricitet (DC). En vanlig modulverkningsgrad idag är 17-18% vid STC. Enligt exemplet ovan blir dock verkningsgraden en annan om temperaturen avviker från STC-temperaturen 25°C. Solcelltemperaturen beror av hur solcellen är monterad, solinstrålningens intensitet, lufttemperatur och vindhastighet.

Den direkta solstrålningens infallsvinkel beror på modulernas lutning och mot vilket väderstreck modulerna är riktade. Infallsvinkeln kommer dessutom att variera över dagen och året samt är vanligen en annan än de 0 grader som gäller vid STC. Modulens yta är antireflexbehandlad för att minimera reflektionsförluster. Vid höga infallsvinklar ökar dock reflektionsförlusterna enligt figuren och därmed sjunker solcellseffekten.

Figuren visar solstrålningens transmission genom glas vid olika infallsvinklar mot en solcellsmodul i förhållande till transmissionen med normalt infall (0° infallsvinkel). Källa: PVsyst.

Det finns även ett visst beroende hos verkningsgraden av solinstrålningens intensitet. Vid relativt höga intensiteter sjunker verkningsgraden sakta med sjunkande intensitet, vid låga intensiteter sjunker verkningsgraden mer markant enligt figuren.

Verkningsgradens beroende av solstrålningen intensitet för en solcell som har 15% verkningsgrad vid STC. Källa: Heinrich Häberlin. Photovoltaics System Design and Practice (bok).

A = ytan i kvadratmeter (m²). För en solcellsmodul ska man ta med hela ytan, även ramen om en sådan finns.

G = solinstrålningens intensitet (W/m²). Den består av tre olika komponenter; direkt, diffus och reflekterad solstrålning. Om det är mulet väder finns bara diffus och reflekterad solstrålning. Läs mer i inlägget Skillnad mellan global, diffus och direkt solinstrålning?. Den solstrålning som når modulens yta kan minska på grund av skuggning, smuts, pollen eller snö på modulerna.

Solinstrålningens olika komponenter. Källa: NREL.

Utanför jordens atmosfär är solstrålningen 1 361 W/m². Vid havsnivå får vi nöja oss med som mest ungefär 1 000 W/m². Det är dock ett känt fenomen att reflektion i moln vid varierad molnighet kortvarigt kan ge en högre effekt än vid molnfritt väder. Exempelvis uppmätte man som mest 1 477±30 W/m2 vid havsnivå i Brasilien 2008. I en norsk studie nära havsnivå registrerade man 2012 som mest 1 528 W/m2 kortvarigt och på hög höjd har intensiteter på över 1 800 W/m2 registrerats.

Tolerans

Man ska även komma ihåg att modulernas märkeffekt har en viss tolerans. Exempelvis -0% till +3%. Det betyder att när modulens testades hos tillverkaren var modulens effekt minst lika stor som märkeffekten och i bästa fall upp till 3% högre än märkeffekten. En modul med märkeffekten 250 W skulle då kunna ge 257,5 Watt vid STC. I praktiken är det dock inte säkert att man har så stor nytta av det. När man köper en bunt moduler är det att förvänta att modulerna har lite olika tolerans inom det angivna intervallet. Modulerna monteras i serie i en sträng. Det blir då den modul som ger lägst ström utan skuggning som bestämmer vilken strömmen blir, eftersom samma ström måste gå genom alla moduler som monterats i serie.

En alltför vanlig missuppfattning är att skuggning av en modul sänker effekten i hela strängen av seriekopplade moduler. Vid skuggning går bypassdioderna in och det blir bara hos den eller de skuggade modulerna som effekten sänks. Övriga moduler kommer att producera normalt.

Ska man vara oroad?

En fråga blir om man ska vara oroad över att en solcellsanläggning inte ger lika hög effekt som märkeffekten. Generellt blir svaret nej på den frågan. Man kan för det mesta sitta lugnt i båten.

Det händer dock ibland att en modul eller en växelriktare går sönder. När det gäller moduler är ett tänkbart fel att en så kallad bypassdiod går sönder och kortsluts. Man har vanligen tre bypassdioder per modul och om en kortsluts kommer man då att förlora 1/3 av den modulens elproduktion eller 1/60 (1,7%) av anläggningens produktion om man har 20 moduler. I en solcellsanläggning blir ett sådant bortfall så litet att det kan vara svårt att upptäcka om man bara tittar på effekten.

Om däremot en växelriktare slutar fungera blir bortfallet 100% om man har en växelriktare eller 50% om man har två växelriktare. Sådana fel är lättare att upptäcka.

Kopplingsfel mellan moduler vid installationen skulle kunna leda till att alla moduler inte är inkopplade till växelriktaren, vilket då sänker anläggningens effekt. För att upptäcka sådana fel kan man studera vilken spänning anläggningen ger. I modulernas datablad finns en angiven spänning vid STC, anges ofta som Vmp. Våra första solcellsmoduler hade Vmp = 35,5 V. Om man seriekopplar 20 sådana moduler blir spänningen 710 V vid STC. Det kan vara ett riktvärde för vilket spänning man bör förvänta sig mitt på dagen vid soligt väder, men man får tänka på att spänningen sjunker när solcelltemperaturen stiger över 25°C.

Ett alternativ är använda effektoptimerare på modulerna som ger loggning på varje eller varannan modul. Det är då lätt även för den som inte är insatt att se om någon modul producerar sämre än övriga moduler. Dock tillkommer kostnaden för optimerare och det är inte så vanligt med modulfel, så det är en avvägning man får göra mellan kostnad och funktion.

Solcellsanläggningar behöver tillsyn

Det sägs ibland att solcellsanläggningar är underhållsfria. Oftast är det så, men det betyder inte att de är tillsynsfria. Det är viktigt att man regelbundet tittar till anläggningen och kollar att den producerar el. Man kan enkelt kolla det själv genom att titta på växelriktarens display, om den har en sådan, eller i en portal där produktionsdata laddas upp eller i en app i telefonen. Ofta kan man också ställa in så att man får meddelande via e-post eller sms om det är något som avviker när det gäller produktionen. Oavsett hur man gör ska man komma ihåg att solcellsanläggningar behöver din tillsyn.

PS 16/4. Gjorde några språkliga justeringar och kompletterade med lite information om höga intensiteter av solstrålning. Lade dessutom in tre nya figurer:
1) Solcelltemperatur hemma hos oss under en varm julivecka ifjol.
2) Reflektionsförluster i glasytan på en solcellsmodul, beroende på solljusets infallsvinkel.
3) Solstrålningens olika komponenter.

Investeringsstöd till solceller – 2019 års budget höjs och stödnivån sänks

Enligt SVT nyheter och Regeringskansliet idag höjer regeringen 2019 års budget för investeringsstöd till solceller med 300 miljoner. Man anger att stödet totalt uppgår till 736 miljoner under 2019. I budgeten som beslutades i december avsattes 535 miljoner till området Energiteknik, vilket var en sänkning med 440 miljoner i förhållande till den tilltänkta budgeten:

“Anslaget motiveras med att utskottet förordar att stödet till solceller minskas med 440 miljoner kronor 2019 i förhållande till regeringens förslag”.

I och med dagens besked återställer regeringen nästan budgeten till den tidigare tänkta nivån. I regleringsbrev till Energimyndigheten står att “Högst 436 000 000 kronor får användas för stöd till solceller. Av dessa får högst 7 600 000 kronor användas för administrativa kostnader anknutna till stödet.” Med dagens tillskott på 300 miljoner hamnar totalen på 736 miljoner för investeringsstödet.

Samtidigt sänks stödnivån i investeringsstödet från 30% till 20% för ansökningar som behandlas från och med 1 maj, alltså även för de som redan står i kö. Det framgår inte om man kommer att ändra på det maximala stödbeloppet som idag är 1,2 miljoner per solcellssystem enligt Förordning (2009:689) om statligt stöd till solceller. Enligt en tweet från Johan Lindahl, Svensk Solenergi, kommer detta maxbelopp att behållas.

Det är bra att investeringsstödet höjs då många står i kö. Genom att sänka nivån kan flera ta del av stödet. Om hela budgeten kommer att användas kommer det att byggas solcellssystem för 3,68 miljarder enbart med hjälp av investeringsstödet. Det kommer dessutom sannolikt att byggas en del utan investeringsstöd. Även 2019 ser därmed ut att bli ett ljust år för solcellsbranschen i Sverige.

I en tweet flaggar Centerpartiets Rickard Nordin för att i

“Höstbudgeten nästa år genomförs “Grönt avdrag”. Då slipper vi osäkerheten”

Det är spännande. Det skulle i sådana fall betyda att investeringsstödet går i graven och ersätts av ett “Grönt avdrag” från och med 2021? Enligt Centerpartiets webb skulle detta gröna avdraget vara ett skatteavdrag för bland annat installation av solceller, installation av solvärme, lagring av energi och installation av laddboxar för elbilar.

PS. Reviderade två första styckena med info via Johan Lindahl på Twitter varför det blev 736 miljoner i total budget för investeringsstödet 2019.

Solceller ökade med 78% i Sverige under 2018

Idag släppte SCB ny statistik över nätanslutna solcellsanläggningar i Sverige. Vid utgången av 2018 fanns 25 486 solcellsanläggningar, en ökning med 10 188 (67%) anläggningar sedan 2017. Den installerad effekten ökade under 2018 med 180 MW (78%) till 411 MW. Det betyder att knappt hälften av alla nätanslutna solceller i Sverige installerades ifjol!

Detta gör 40 W installerad effekt per invånare vid utgången av 2018, en ökning från 2017 års 23 W per invånare. Bland länen ligger Gotland i topp med 96 W per invånare. Intressant är att man i nordliga Jämtlands län har mera solceller per invånare än i våra sydligaste län Skåne och Blekinge, se nedanstående kartor och tabell som visar solcellseffekt per län och per invånare i varje län.

Västra Götalands län och Skånes län har med 62,5 MW respektive 62,4 MW mest installerad effekt. Fyra län har mer än fördubblat den installerade effekten under 2018, det är Västra Götalands, Dalarnas, Gävleborgs och Västernorrlands län.

Resultaten har publicerats av SCB och baseras på en enkät som Energimyndigheten skickat till landets alla elnätföretag (ca 170 “objekt” enligt beskrivningen), där bortfallet av svarande anges till mindre än en procent i Kvalitetsdeklaration Nätanslutna solcellsanlänningar.

Mindre solcellsanläggningar dominerar i antal

Anläggningar på småhus dominerar i antal. 84% av anläggningar har en installerad effekt upp till 20 kW och de svarar för 46% av den totala installerad effekten. Antalet stora anläggningar har ökat till tio som har över 1 MW installerad effekt och de svarar för 4% av den totalt installerade effekten.

Installerad effekt Antal solcellsanläggningar Andel Installerad effekt (MW) Andel
0 – 20 kW 21 535 84% 189 46%
20 – 1 000 kW 3 941 15% 205 50%
1 000+ kW 10 0,04% 17 4%
Totalt 25 486 411

Andel solel i Sverige

Med 411 MW installerat och antaget ca 900 kWh/kW per år i genomsnitt blir det 0,37 TWh under ett år, vilket motsvarar 0,23% vid 160 TWh elproduktion, som det var 2017 enligt SCB:s statistik. Elanvändningen var 130 TWh under 2017 och som andel av elanvändningen motsvarar det 0,28% solel.

Installerad effekt

I kvalitetsdeklaration anges att

“Den installerade effekten, som vi samlar in och redovisar, motsvarar effekten som solpanelerna eller växelriktaren teoretiskt avlämnar under standardiserade förhållanden. Effekten påverkas i praktiken av strålningsstyrkan och celltemperaturen. Den installerade effekten definieras varken i växelström eller i likström (AC eller DC) utan som den för systemet begränsande effekten.”

Det är en något kryptisk text. Dels anger man “…effekten som solpanelerna eller växelriktaren teoretiskt avlämnar…”. Dels är den sista meningen obegriplig. Möjligen kan man mena att man använder växelriktarens effekt som installerad effekt, vilket motsägs av den första meningen. I sådana fall är det en AC-effekt och det avviker då från exempelvis Skatteverkets tolkning av installerad effekt, som är summan av modulernas märkeffekt (DC).

Det väcker frågan vilken effekt som nätägarna har rapporterat in i denna undersökning. Anläggningens märkeffekt eller växelriktarnas maxeffekt? Ur nätägarens synvinkel är det mera intressant att veta växelriktarnas maxeffekt eftersom det anger den högsta möjliga inmatade effekten till nätet.

Pressmeddelande från Energimyndigheten: Ett år senare – 10 000 fler nätanslutna solcellsanläggningar.

Installerad solcellseffekt (W) per invånare i län 2018-12-31.

 

Installerad solcellseffekt (MW) per län 2018-12-31. Data från SCB.

 

Varför har Danmark så mycket mer solel än Sverige?

Man kan fråga sig hur det kan komma sig att vårt grannland Danmark under 2018 hade som mest 21,5% solel i sin elmix medan det i Sverige var som mest 1,18% under en timme, av den elproduktion som matas in till nätet. Totalt under 2018 hade Danmark 2,8% i sin elmix, medan Sverige uppskattningsvis hade 0,2-0,3%.

Det finns flera förklaringar till det:

  • Danmark har betydligt mer installerade solceller per invånare än i Sverige. Danmark hade 158 W per invånare 2017, medan Sverige 2018 uppskattningsvis hade 40-50 W per invånare. Det finns två viktiga orsaker till denna stora skillnad.
    • Danmark hade tidigare en betydligt mer offensiv politik när det gäller solceller än Sverige. Årsvis nettodebitering var tillåten för solcellsanläggningar upp till 6 kW. I kombination med sjunkande priser för solcellsanläggningar gav det en lavinartad ökning av antalet installationer under 2012, se National Survey Report of PV Power Applications in Denmark 2012. Det gjorde att danska regeringen fick kalla fötter och tog bort möjligheten till årsvis nettodebitering.
    • Konsumenternas elpris är betydligt högre i Danmark än i Sverige, vilket gör att lönsamheten för egenanvänd solel är bättre i Danmark. Elpriser i olika länder redovisas av Eurostat, men man får komma ihåg att i dessa priser ingår även de fasta avgifterna. Dessa priser är därför inte helt relevanta för en solcellsägare där solel ersätter köpt el och där värdet är den rörliga andelen av köppriset, exklusive fasta avgifter.
  • Danmark har en betydligt lägre elanvändning per invånare än Sverige och med samma mängd solel blir andelen solel därmed högre i Danmark än i Sverige. 2017 var den svenska slutliga elanvändningen per invånare 2,3 gånger högre i Sverige än i Danmark, enligt uträkning med hjälp av data från Energiläget i siffror 2019 från svenska Energimyndigheten och Energy statistics 2017 från Energistyrelsen i Danmark.

Små skillnader i solstrålning

En förklaring som däremot är av marginell betydelse är tron att Danmark genom ett sydligare läge skulle ha högre solinstrålning än Sverige. Studerar man solinstrålningskartor för Sverige och Danmark visar de endast små skillnader mellan Danmark och Sverige från Mälardalen och söderut.

Bornholm ligger i topp i Danmark, med globalstrålning 1160-1170 kWh/m2 mot horisontell yta enligt PVGIS databas ERA5. I Sverige toppar Gotland med 1120-1150 kWh/m2. Om vi jämför stora städer i PVGIS har centrala Köpenhamn och Malmö båda en globalstrålning på 1020 kWh/m2, medan centrala Göteborg har 1040 kWh/m2 och centrala Stockholm har 991 kWh/m2, bara 3% lägre än Köpenhamn.

Använde databasen ERA5 i denna jämförelse då den ger produktionsvärden för solel som bäst stämmer med verkligheten i Mälardalen. Solstrålningsdata i PVGIS varierar beroende på vilken databas man använder, bland annat beroende på vilka år de använder, men generellt skiljer bara enstaka procent i årlig solstrålning mellan Danmark och Sverige från Mälardalen och söderut. Därför beror en högre solandel i Danmarks elmix inte på att de har så mycket bättre solstrålning över året.

Solstrålningskartor

Här nedan visas kartor som visar global solstrålning mot en  horisontell yta för Danmark och Sverige. Global solstrålning är den totala strålningen mot en yta och består av direkt, diffus och reflekterad strålning. För Danmark är det data för åren 2001-2010 medan det för Sverige är data för den meteorologiska perioden 1961-1990. Dessa svenska data är inaktuella då solinstrålningen i södra delen av Sverige varit högre under 2000-talet. Se diagrammet längst ner som jämför solstrålningen vid SMHI:s mätstationer sedan 2002 jämfört med 1961-1990, där det även framgår att 2018 var ett extremt bra solår i Sverige.

Årlig global solstrålning i Danmark under åren 2001-2010. Karta från Danmarks Meteorologiske Institut (DMI), där skala i kWh/m2 är tillagd.

Årligt genomsnitt av global solinstrålning mot horisontell yta i Sverige under perioden 1961-1990 (kWh/m2). Källa SMHI.

Årligt genomsnitt av global solinstrålning mot horisontell yta i Sverige under perioden 1961-1990 (kWh/m2). Källa SMHI.

Jämförelse av global solstrålning för 2018 och medel 2002-2018 med normalperioden 1961-1990. Underlagsdata från SMHI.

8,4% solel i Tysklands slutliga elanvändning 2018

Under 2018 svarade solceller för 8,4% (45,75 TWh) av Tysklands slutliga elanvändning på 545 TWh enligt data från Fraunhofer ISE. Solelen ökade med 16% (6,3 TWh) under 2018. Den installerade solellseffekten var 45,93 GW vilket var en ökning med 3 GW under 2018. Det motsvarar 558 W solceller per invånare. I Sverige var det 23-31 W solceller per invånare i slutet av 2017, beroende på om man går på SCB:s eller IEA:s statistik för installerad effekt. Statistik för Sverige har inte kommit för 2018 än, men en uppskattning är en ökning till 40-50 W per invånare med tanke på hur mycket solelproduktionen ökade 2018.

Vi är alltså en dryg tiopotens efter Tyskland när det gäller installerade solceller, räknat per invånare. Vi är också långt efter Danmark, som hade 158 W per invånare i slutet av 2017. Med andra ord finns god potential till förbättring i Sverige.

Som mest producerade solceller i Tyskland 32 GW den 2 juli kl. 13.15, vilket då motsvarade 39% av Tysklands elgenerering. Det kan jämföras med Sverige där vi som mest under en timme 2018 hade 1,18% solel i den elmix som matas in till nätet enligt data från Svenska Kraftnät. Danmark toppade på 21,5% under bästa timmen 2018.

Som mest under ett dygn svarade solel för 22,6% av Tysklands elmix den 6 maj.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Andel av nettoproduktion av el i Tyskland för olika kraftslag. Diagram från Fraunhofer ISE, Energy Charts.

Export Tyskland

Om man istället för andel solel i Tysklands elmix tittar på den nettoproduktionen i absoluta tal ser man att solel under dagen med högsta andel ger ett stort tillskott mitt på dagen, se diagram här nedan. Tittar man sedan import och export går en stor andel av elproduktionen mitt på dagen på export, se nästföljande diagram.

Har lite svårt att tolka de olika data som anges för import och export. I utrikes handel (”foreign trade”) anges en export på 64,8 TWh och en import på 26,4 TWh leda till en nettoexport på 38,5 TWh under 2018. I ett annat textstycke anges exportöverskottet till 45,6 TWh om man ser på ”physical flows”, enligt diagram bestående av 55,32 TWh export och 9,11 TWh import.

Nettoproduktion av el i Tyskland för olika kraftslag. Diagram från Fraunhofer ISE, Energy Charts.

Import och export av el för Tyskland vecka 27 (2-8 juli) 2018. 2 juli var den dag som solceller producerade som mest under 2018. Diagram från Fraunhofer ISE, Energy Charts.

Datakälla

Data för Tyskland är hämtade från webbsidan Energy Charts från Fraunhofer ISE. När det gäller installerad effekt för solceller står 45,5 GW i texten från 4 januari på förstasidan, men tittar man i diagram för installerad effekt anges 45,93 GW. Antog att diagrammen hade de färskaste data. I texten från 4 januari står att ökningen av installerade effekt för solceller var 3,2 GW under 2018 men skillnaden i diagrammen för 2018 och 2017 ger 2,96 GW. Skrev därför 3 GW i inledningen.

Observera att data från Tyskland avser slutlig energianvändning: ”This report presents the data on German net electricity generation for public electricity supply. The figures thus represent the electricity mix that actually comes out of the socket at home and that is consumed in the household or is used to charge electric vehicles publicly.”

Fraunhofer påpekar att tittar man på bruttoproduktion inklusive förluster får man andra värden.

12% solel i Danmark mitt på dagen igår

Igår producerade solceller i Danmark som mest 561 MWh under timmen kl. 12-13. Under samma timme svarade solceller för 12,0% av Danmarks elanvändning. Intressant att solel i vårt nära grannland svarade för så stor andel av landets elförsörjning med tanke på att vi bara är i mitten av mars månad. Under dessa timmar var det uppenbarligen svaga vindar och vindkraften svarade bara för 3-7% av Danmarks elanvändning, vilket gjorde att man fick importera 31-31% av sin elanvändning under dessa timmar.

Danmarks elförsörjning 11 mars 2019 enligt data hämtade från energinet.dk. Procentsiffrorna visar andelen solel under de olika timmarna.

Rekord för dansk solel 2018

Under 2018 slog solel i Danmark nytt rekord med 2,8% (0,95 TWh) av Danmarks elanvändning, medan vindkraft svarade för 40,7% (13,9 TWh), vilket var under 2017 års rekord med 43,4%. Andelen solel har under sex år ökat från 0,3% till 2,8% i Danmark. En kittlande fråga är hur länge det dröjer inte vi har nått denna nivå i Sverige. Inom 5-10 år är min gissning. Att tänka på är att Sveriges elanvändning per invånare är betydligt högre än i Danmark.

Under 2018 var den högsta solelproduktion i Danmark under en timme 715 MWh den 2 juli kl. 13-14. Detta dygn gav också 2018 års högsta solelproduktion med 6,4 GWh. Den timme som hade högst solandel var 6 maj 2018 kl. 13-14 då man hade 21,5% solel. 20 maj 2018 var det dygn som hade högst solandel av Danmarks elanvändning med 8,5%.

I slutet av 2017 hade Danmark 907 MW solceller anslutna till elnätet enligt en dansk IEA-rapport, motsvarande 158 W per invånare. Det kan jämföras med Sverige som 2017 hade 231 MW nätanslutet enligt SCB:s statistik över nätanslutna solcellsanläggningar och 309 MW nätanslutet enligt IEA-rapporten National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2017, motsvarande 23-31 W per invånare.

Import och export av el i Danmark

Som mest under en timme importerade Danmark 2,1 GWh el igår. Det motsvarar ungefär två svenska kärnkraft på full effekt. De svenska kärnkraftverken har en toppeffekt på 0,87-1,45 GW. Dagen innan var det blåsigt väder åtminstone på morgonen och då kunde man istället exportera 1,3 GWh som mest under en timme.

Detta visar vilka utmaningar framtida elförsörjning står inför när andelen el från vind och sol ökar, där det kommer att bli mycket större svängningar i elproduktionen än vad vi är vana vid idag. Bättre möjlighet till elöverföring i elnätet, användarflexibilitet, energilagring och energieffektivisering kommer att bli alltmer viktigt när andelen el från vind och sol ökar.

Möjligheter till överföring av el inom ett land och mellan länder kommer att bli allt viktigare. En annan lösningar är ökad så kallad användarflexibilitet, det vill säga att användarnas elanvändning flyttas från tider med låg till hög elproduktion. En tredje lösning är utökad energilagring, att exempelvis småhus som har solceller sparar sitt överskott under dagen och använder på kvällen och natten när solen inte lyser. Vi får inte heller glömma energieffektivisering, den bästa energin är den som inte används…

Källa till data från Danmark

Danmarks data är hämtade från Energinet. Jag antar att ovanstående tal bara avser den el som matas in till nätet och att egenanvänd solel, liksom i Sverige, inte ingår i statistiken. Här nedan visas en skärmdump som visas data per timme för Danmarks elförsörjning igår.

PS 12 mars. Fick revidera sifforna och första diagrammet något för Danmarks produktion under gårdagen då siffervärdena hade ändrats när jag tittade idag. Gårdagens värde var tydligen preliminära.

Data för elförsörjning i Danmark 3 mars 2019. Skärmdump från energinet.dk.

 

Hög solstrålning 2018 med flera rekord

Den så kallade globala solstrålningen mot en solcellsmodul är summan av strålningens olika komponenter: direkt, diffus och reflekterad. SMHI mäter den globala solstrålningen mot en horisontell yta på olika platser i Sverige. 2018 var tveklöst ett mycket bra solår. 10 av stationerna slog rekord sedan startåret, som varierar från 1983-2014 för dessa stationer. De äldsta rekorden som slogs var de för Göteborg, Växjö och Lund, där mätningarna startade 1983.

Den globala strålningen var högre än det högsta värdet under åren 2002-2018 vid 15 av mätstationerna, vilket var alla utom Kiruna av de som redovisade data för 2018. Största höjningarna svarade Östersund och Borlänge för med 6,6% respektive 5,5%.

Solstrålningen under 2018 var högre än årsmedel för 2002-2018 för alla 16 stationer med redovisade data, där Borlänge och Umeå toppar med 13,1% respektive 12,0% högre värde.

Högst solstrålning under 2018 hade Hoburg på Gotland med 1201,1 kWh/m2. Det är bara 1,3% läge än högsta värdet som  någonsin uppmätts vid någon av SMHI:s stationer, vilket är 1217,5 kWh/m2 i Karlstad 1968. Medelvärdet för de 16 mätstationer som redovisade data under 2018 var 1072 kWh/m2.

Jämför man med SMHI:s normalperiod 1961-1990 var solstrålningen högre under 2018 för alla 16 mätstationer som hade data. Vinnaren var Växjö med 18,3% högre värde. Observera dock att denna ”normalperiod” inte varit det normala under 2000-talet, då solstrålningen varit högre i södra Sverige än under normalperioden. Det bara i Kiruna och Östersund som solstrålningen varit lägre under 2000-talet än under 1961-1990. Även här är Växjö vinnare med 8,6% högre årlig solstrålning 2002-2018 jämfört med 1961-1990.

2018 hade 5-23% högre solstrålning vid SMHI:s mätstationer jämfört med 2017, där Lund toppade med hela 23%. I genomsnitt blev det 11% högre under 2018 om man tar med Kiruna vars värden för 2018 är interpolerat eller 12% högre om man räknar bort Kiruna.

Normalperiod

SMHI skriver ”Världsmeteorologiska organisationen (WMO) har därför bestämt att statistiska parametrar, som används för klimatbeskrivningar, skall beräknas för så kallade normalperioder. Normalperioderna är oftast 30-årsperioder, där 1961-90 är den nu gällande standardnormalperioden.”

Solstrålningen på jordytan ändras med tiden

Förändringarna under 2000-talet jämfört med ”normalperioden” 1961-1990 beror inte på att solens utstrålning ändrats. Utanför jordens atmosfär är solstrålningen nästan konstant, 1 361 W/m2. Variationen under en 11-årig solcykel är i medeltal 0,1% enligt senare årtiondens mätningar. I tidsskalor om timmar eller veckor kan variationer på 0,34% förekomma. Mer finns att läsa i artikeln ”A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance”.

De förändringar som skett av solstrålningen på marknivå beror på att molnighet, och kanske antalet partiklar i atmosfären (“global dimming“), förändrats och att dessa förändringar varit olika inom Sverige.

Solstrålningens variationer

Diagrammen här nedan visar min, medel och max under åren 2002-2018 (notera att en del nyare stationer inte har data för hela perioden) och en jämförelse av denna period med normalperioden (de nyare stationerna saknar värden från normalperioden och är därför inte medtagna) samt en jämförelse för enbart 2018 med normalperioden och perioden 2002-2018.

Som framgår av det första diagrammet varierar solstrålningen mellan olika år. För de stationer som haft mätningar under minst 10 år har solstrålningen varierat mellan ±5,5% (Kiruna) till ±10,5% (Borlänge) jämfört med medelvärdet under perioden 2002-2018.

Undantaget fjälltrakterna var alla stationers årliga solstrålning under 2018 inom ±12%, se tabellen längst ner. Trots att Sverige är ett långt land är variationerna i årlig solstrålning alltså inte så värst stora inom landet.

Se även inläggen
Skillnad mellan global, diffus och direkt solinstrålning?
Solstrålning per månad kan variera mycket mellan olika år
Solstrålningen 2017 lägre än normalt under 2000-talet
Samband soltimmar och solstrålning?

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Global årlig solstrålning. Minsta, största och medelvärden för åren 2002-2018 för SMHI:s mätstationer. Siffran efter namnet anger antal tillgängliga årsvärden under perioden. Underlagsdata från SMHI.

Jämförelse av global solstrålning för 2018 och medel 2002-2018 med normalperioden 1961-1990. Underlagsdata från SMHI.

Jämförelse av global solstrålning för 2018 med medel 2002-2018. Positiva värden betyder en högre solstrålning under 2018 än medel 2002-2018. Underlagsdata från SMHI.

Nedanstående tabell visar uppmätt global solstrålning (kWh/m2) mot en horisontell yta vid SMHI:s mätstationer under 2017. och 2018 samt en jämförelse mellan åren. Data är från SMHI, där * markerar interpolerat värde. 

Station 2017 2018 2018 jämfört med 2017
Kiruna 799,9 839,9* +5%
Luleå 884 994,9 +13%
Umeå 886,7 1037,5 +17%
Storlien-Visjövalen 851,3 932,8 +10%
Östersund 862,1 1016,0 +18%
Borlänge 942,8 1080,8 +15%
Karlstad 997,4 1102,3 +11%
Svenska Högarna 1074,1 1160,9 +8%
Stockholm 990,6 1097,9 +11%
Norrköping 1009,4 1107,9 +10%
Nordkoster 1034,9 1122,5 +8%
Göteborg 972,6 1068,7 +10%
Visby 1089,1* 1175,4 +8%
Hoburg 1147,9 1201,1 +5%
Växjö 935,1 1078,1 +15%
Lund 925,9 1141,0 +23%
Medel 963 1072 11%

 

87% mer solel i Sverige 2018 än 2017

Under 2018 matades 87% mer solel in till nätet än under 2017. 147 GWh blev det under 2018 jämfört med 79 GWh under 2017, enligt underlagsdata hämtade från Svenska Kraftnät. Det visar på en mycket stark ökning av antalet solcellssystem i Sverige under fjolåret. Solelproduktionen inmatad till nätet per månad visas i ett diagram här nedan.

En del av ökningen beror på att solinstrålningen var i genomsnitt 12% högre under 2018 än 2017 vid de 15 av SMHI:s stationer som hade kompletta soldata för 2018. Vid alla dessa stationer var det den högsta uppmätta solstrålningen under perioden 2002-2018, så det var ett riktigt bra solår under förra året.

Den högsta genomsnittliga solcellseffekt under en timme som matades in till nätet under 2018 var 149 MW den 1 juli kl. 12-13. Under 388 timmar var den inmatade solcellseffekten minst 100 MW i genomsnitt. Den högsta timeffekten under 2017 var 86 MW, vilket ger en ökning med 73% under 2018.

Högst andel solel per timme av den svenska elproduktionen inmatad till elnätet var 1,18% den 8 juli kl. 12-13. Under 29 timmar var det minst 1% solel i den inmatade elproduktionen, se även varaktighetsdiagrammet för svensk solel här nedan. Den högsta andelen under 2017 var 0,58% vilket motsvarar en ökning med 104% under 2018.

Solel är fortfarande en blygsam andel av den svenska elproduktionen men om ökningen fortsätter med samma takt under de kommande åren står det inte på förrän solelen blir signifikant även i Sverige under de timmar när det är som mest solel.

OBS! – Den verkliga solcellseffekten var högre

Den verkliga solcellseffekten och solandelen är okänd eftersom data för den egenanvända solelen inte samlas in på Sverigebasis. Vad den högsta solcellseffekten från Sveriges solcellsanläggningar och den högsta andelen solel i Sveriges elproduktion var under 2018 är därför inte känd.

I ett projekt som jag leder på Mälardalens Högskola, med Vattenfall, Tekniska Verken Linköping, HESAB och Kraftpojkarna som projektdeltagare ska vi försöka ta reda på hur stor andel av den producerade solelen som är egenanvänd, genom att samla in data från svenska solcellsanläggningar.

Mätfel bortsorterade

I Svenska Kraftnäts data visas små värden för nattens timmar då det egentligen borde vara noll.  Jag sorterade därför bort alla timvärden mindre än 0,25 MW under 2018, vilket blev 4317 timmar. Det motsvarar 49% av årets timmar och känns därmed som en någorlunda rimlig filtrering av data.

Klicka på diagrammen för att se dem i full skala.

Solkraft inmatad till Sveriges elnät 2017-2018 (egenanvänd solel ingår inte). Underlagsdata hämtade från Svenska Kraftnät.

Andel solel i Sveriges elproduktion inmatad till nätet 2018 (egenanvänd solel ingår inte). Underlagsdata hämtade från Svenska Kraftnät.

Budgeten för investeringsstöd till solceller höjs

I dagens artikel Ygeman: ”Det måste gå snabbare att bygga elnät” i Ny Teknik med intervju av nya energiministern Anders Ygeman skrivs att “Här vill energiministern försöka höja det statliga solcellsstödet igen, efter att stora delar togs bort när M-KD-budgeten klubbades i riksdagen.”

I M-KD budgeten för 2019 som röstades igenom i riksdagen i december ingår en sänkning av investeringsstödet för solceller från 30% till 15% och att den totala budgeten för investeringsstödet sänktes från planerade 915 miljoner till 475 miljoner för 2019.

I januariöverenskommelsen fanns som punkt 24 att “Det ska vara enklare och mer lönsamt att investera i förnybar energi för eget bruk, till exempel i solceller och solvärme, eller i vindkraft till havs eller på land”.

Man kunde därför misstänka att regeringen skulle vilja återställa den ursprungligen planerade budgeten för 2019 i en vårändringsbudget. Anders Ygemans uttalande idag är i linje med det. Det är oklart om sänkningen av stödnivån kommer att gälla alla som står i kö.En återställning av budgeten och en sänkning till 15% i investeringsstöd även för de som redan stå i kö skulle ge en fördubblad solcellsmarknad under 2019 vad gäller investeringsstödet jämfört med 2018.

Visserligen skulle de som redan står i kö inte få de 30% i stöd som man sett fram emot. Men 15% är ju inte illa heller OM man sänker stödet till 15% även för de som köar, vilket vi inte vet ännu. När vi installerade solfångare 2006 fick vi 7 500 kr i stöd. Med 15% i investeringsstöd för en solcellsanläggning som kostar låt säga 100-150 000 kr, skulle man få 15 000 – 22 5000 kr i stöd, vilket man bör känna sig nöjd med.

En joker i leken är att Centerpartiet vill ersätta nuvarande stöd med ett grönt skatteavdrag, inte bara för solceller utan även för solvärme, energilager etc.

Det finns lite frågetecken för framtiden men nuvarande regeringen blev jackpot i den rådande situationen som jag ser det.

PS 2019-02-21. Se även artikel i DN från 18 februari: “Tusentals väntar på stöd för solceller“, där MP och C båda säger att de vill höja budgeten.