SMHI mäter den globala (totala) solinstrålningen på 17 platser i Sverige. 6 av stationerna ligger i norra halvan av Sverige och resterade i södra halvan. Stationerna har varit igång olika länge och därför finns inte statistik för normalperioden 1961-1990 för alla stationer. Exempelvis startade Storlien-Visjövalen och Hoburg under 2013.
Under första halvåret 2014 var solinstrålningen högre än under normalperioden 1961-1990 vid mätstationerna söder om Mälardalen och lägre än under normalperioden från Mälardalen och norrut, undantaget Luleå, se nedanstående tabell.
I topp ligger som väntat Hoburg och Visby på Gotland, som enligt SMHI:s solinstrålningskarta är det landskap som har högst solinstrålning i Sverige. Bäst jämfört med normalperioden var Växjö med +8,7% och Göteborg med +8,6% över normalperiodens värden. I andra änden låg Östersund med -6,9%. Man kan se att relativt korta avstånd mellan olika orter kan ge signifikanta skillnader i solinstrålning. Eftersom stationsnätet är relativt glest, speciellt i norra halvan av Sverige, kan lokala variationer göra att solinstrålningen är högre eller lägre än den närmaste mätstationen. Generellt är det bra att bo nära kusterna jämfört med en bit in i landet, vilket illustreras av att Svenska Högarna hade 11% mer solinstrålning än Stockholm under första halvåret.
Tittar man på enskilda månader blir variationerna jämfört med normalperioden mycket större, se tabellen här nedan. Där ser man att april var en mycket bra månad över nästan hela landet och att det var främst den månaden som drog upp solinstrålningen för första halvåret över normalperiodens medel eftersom exempelvis både maj och juni hade lägre solinstrålning än normalt i Visby.
Soltimmar
Lägg märke till att de soltimmar som ibland redovisas i media är ett annat värde än globalstrålningen. SMHI definierar soltimmar som den tid då den direkta solinstrålningen överstiger 120 W/m2. Oavsett hur stor solinstrålningen varit under en timme räknas det som en soltimme så länge den direkta solinstrålningen varit över 120 W/m2. Antalet soltimmar kan därför ge en annan rangordning mellan orterna än när man jämför globalstrålningen. För solcellsanläggningar är det globalstrålningen som ska användas vid jämförelser mellan olika orter.
Utbyte
Notera att det är flera faktorer än globalstrålningen som påverkar utbytet (kWh/kW) från en solcellsanläggning. Även om två orter haft exakt samma globalstrålning varierar utbytet på grund av skillnader i exempelvis lufttemperatur (minskat utbyte med ökad solcelltemperatur, vilket gynnar nordliga orter), modulernas lutning och väderstreck, om systemet är takmonterat eller fristående (påverkar solcelltemperaturen) och verkningsgrad för anläggningen (främst växelriktare påverkar).
Man kan inte heller jämföra globalstrålning och solelutbyte mellan olika månader för en specifik anläggning. Skillnader i lufttemperatur påverkar utbytet vilket gör att månader med lika stor globalstrålning kommer att ha olika utbyte. Sommartid får man också komma ihåg att under tidig morgon och sen kväll står solen bakom solcellsmodulernas yta. Därför får man då ingen direkt solinstrålning mot modulernas yta, utan det är bara den diffusa solinstrålningen som kommer att användas för solelproduktionen.
Klicka på tabellerna för att se dem i större skala.
PS 11/7. Såg att Bixia i pressmeddelandet “255 soltimmar i juni – kan ge 560 miljoner kilowattimmar solel” använt soltimmar för att beräkna utbytet under juni. Det är en olämplig metod eftersom antalet soltimmar inte säger någonting om hur stor solinstrålningen varit räknat i energi (kWh) under månaden. SMHI:s soltimmar talar bara om under hur många timmar den direkta solinstrålningen varit över 120 W/m2. Oavsett om det varit 120 W/m2 eller exempelvis 500 W/m2 under en timme blir det en soltimme. Luleå hade 60% fler soltimmar än Stockholm under juni, men den instrålade solenergin (globalstrålningen) var bara 18% högre, så det kan bli rejält fel om man tänker i termer av soltimmar istället för instrålad energi. Bixias resultat motsvarar att man antar ett utbyte på 125 kWh/kW under juni månad, vilket är rimligt för en oskuggad anläggning med någorlunda bra orientering.
Den verkningsgraden på 15% som Bixia nämner är modulverkningsgraden och den påverkar ytan av solcellsanläggningen, men inte utbytet per installerad kW. Verkningsgraden är för övrigt ca 11-12% för ett oskuggat system med bra orientering om man räknar på andel av solinstrålningen som blir el.
Globalstrålning under första halvåret 2014 jämfört med normalperioden 1961-1990. Nord-Koster och Tarfala ej medtagna eftersom data fattades för en månad. Rådata från SMHI.
Globalstrålning januari-juni 2014 jämfört med normalperioden 1961-1990. Rådata från SMHI.
Tabellen visar 2013!
Ja värmen är ett gissel för solcellerna, vi ser på 21,84 kw anläggningen att den toppar 20kw (gränsen för invertern) mest varje dag när det är soligt och kallt, men när temperaturen är runt 30 grader och vindstilla då orkar den bara strax över 16 kw (klar himmel).
Hade man bara haft lite mindre molnigt runt året, då hade det varit helt oslagbart med solceller i norrland, nu är det bara riktigt bra ändå.
Det känns kul att ha slagit hål på uppfattningen att solceller inte är nåt för sverige och norrland i synnerhet.
På tal om varma solpaneler….
För någon dag sedan vare det vindstilla och 26-27 grader i skuggan, solen sken och solpanelerna var “brännheta”. Barnen sprang omkring i vattenspridaren för att svalka sig. Fick ett infall att spruta lite vatten på panelerna…
Effekten steg direkt med 6-7% efter den snabba duschen men efter 5-10 minuter så hade panelerna torkat och värmen åter stigit varpå effekten sjunkit tillbaka ursprungliga nivån.
Nu använde jag kommunalt (=dyrt) vatten att kyla panelerna med så vinsten på den lilla effektökningen åts snabbt upp av vattenräkningen, troligen med god marginal. En intressant tanke är dock om någon har räknat på/provat med att aktivt kyla panelerna för att se om det är ekonomiskt lönsamt i något fall? Kanske havs- eller sjö-vatten kylda solpaneler?
Kollade på anläggningar i solcellsparken som ingår i forskningsprojektet “Utvärdering av solelproduktion från Sveriges första MW solcellspark“. Det fristående solcellssystemet hade idag och igår 63-64 graders solcelltemperatur. Jämfört med STC (Standard Test Conditions) temperaturen 25 grader tappar man därmed upp till (64-25)*0,45%/grad = 17,5% av effekten.
Vattenkylning kostar säkert mer än vad man vinner i form av ökad effekt, annars hade någon redan gjort det… Det ökar också säkert underhållskostnaden för att hålla kylsystemet i gång.
Det finns på väl på så kallade hybridpaneler där man även tar till vara värmen från kylvattnet? Typ Absolicon eller Solarus. Verkar inte riktigt ha fått till det än dock.
En annan pilsner med det här med solcellstemperatur som jag funderar på är att jag tyckt mig märka att en varm solig dag som idag när det kommer ett lite tjockare moln så dyker effekten rejält från 6500 W i fullt solsken till 800-900 W. Gråmulna dagar med lägre temp och till synes lägre instrålning verkar ändå ge högre effekter. Är det inbillning eller är det nån som har hårda data på detta? Dvs är det så att hög celltemperatur ger väsentligt lägre effekt vid låg instrålning? Eller är det ett linjärt förhållande?
Ingen vetenskap utan helt egen fundering. En solig sommadag med cumulus på himlen som ibland skymmer solcellerna finns det inte så mycket indirekt ljus som det gör en helmulen dag med kanske ganska tunna moln. Himlen fungerar då som en lampskärm som sprider solstrålarna i alla riktningar. Det kommer solstrålning från hela himlen som då förmodlingen kan ge mer energi än när solpanelerna är skuggad av ett cumulus som kan vara ganska stort och ogenomträngligt för solstrålarna.
Soliga häsningar, Kjell
Solcellsmodulerna drar nytta av tre olika källors solinstrålning:
1. Direkt solljus, som är det ljus som går direkt från solen till modulernas yta.
2. Diffust solljus, som är solljus som via moln, partiklar (aerosoler) och molekyler i atmosfären spridits vidare som diffust ljus till modulernas yta. Om det är helt mulet är allt solljus diffust. Det diffusa ljuset har ingen bestämd riktning, därav namnet.
3. Reflekterat solljus, som via mark eller annan omgivning når modulernas yta. Albedo anger hur mycket ljus som reflekteras mot en yta, 5-30% är normalt men snö kan ha upp till 90% reflektion.
När moln skymmer solen försvinner det direkta solljuset. Hur mycket diffus solinstrålning man får varierar mycket beroende på molnens tjocklek. Man kan därför inte dra alla moln över en kam.
Därtill kommer att när celltemperaturen ökar sjunker solcellernas verkningsgrad.
För moduler baserade på kristallina solceller är ett normalvärde att effekten minskar med 0,45% per grad när celltemperaturen ökar. Ser att celltemperaturen var som mest 62 grader idag för forskningssystemen i MW-parken utanför Västerås. Det var ca 30 grader över lufttemperaturen. Modulernas märkeffekt är definierad vid 25 grader vilket gör att 62-25 = 37 grader högre temperatur sänker effekten 17*0,45% = 16,6% jämfört med ”Standard Test Conditions” (1000 W/m2 solinstrålning vinkelrät mot modulytan, celltemperatur 25 grader och ett solspektrum motsvarande ”air mass” 1,5) vid vilken märkeffekten är definierad. Vid lägre lufttemperatur skulle celltemperaturen vara lägre och modulernas effekt därmed högre vid en given solinstrålning.
Hej!
Jag har också tydligt märkt hur effekten försämras av värmen!
Bevattning höjde effekten betydligt.
Har egen borrad källa, så bevattning kanske är lönsam..?
Ang temperaturer i luften, och panelernas temperatur.
Finns någon fördel, någon vinst med att ha en Sunny SensorBox och tempgivare installerade?
Förutom att det kan vara intressant att veta hur temperaturen varierat.
Soliga hälsningar från Spånga 224 KARLSTAD.
Har hela kittet du kan kolla på sunny portal Loke 110.
Nytta? man kan ju se om det är något fel på anläggningen men på kort sikt är det mest en rolig grej.
Verkligen intressant, och roligt att ha koll!
Skickade beställning på en Sunny SensorBox med 2st tempgivare och vindmätare igår. Från Tyskland via Ebay.
Min erfarenhet är att ju enklare anläggning desto högre tillförlitlighet.
När man börjar installera sensorer, loggrar (typ SMA:s webbox som vi har) och blir beroende av Internetkommunikation får man räkna med att dessa också för eller senare leder till driftproblem med dessa saker. Dessa fel påverkar inte solelproduktionen men de kräver en viss arbetsinsats för att lösas. Vår egen temperatursensor som var limmad på baksidan av en modul har nog lossnat. Hörde att samma sak hänt hos en deltagare i IEA PVPS Task 13, där jag deltar. Det är nog ett inte alltför ovanligt problem med tiden.
Till fördelen hör att man lättare kan detektera driftfel på solcellsanläggningen eftersom flera olika parameterar loggas. Är man teknikintresserad kan det vara intressant och lärorikt att studera olika driftparametrarna. I vårt fall såg vi också att nätspänningen på en fas var för låg till vårt hus kalla vinterdagar (192 V som lägst). Det hade inget med solcellsanläggning att göra men hade väl aldrig upptäckts annars. Spänningen var så låg att nätägaren var tvungen att åtgärda problemet.
På stora anläggningar är bra loggning av driftparametrar ett måste. För små anläggningar är kostnaden för loggningen en hämmande faktor.
Tack för svaret Bengt!
DÅ finns det vissa fördelar med att ha bättre koll med extra utrustning iaf. Intressant också som du skriver.