Det kom en fråga i forumet om hur vet man att en solcellsmodul i drift ger den effekt man kan förvänta sig och om det är skäl att ha optimerare, för att lättare kunna upptäcka modulfel.
Det bör först konstateras att det är relativt ovanligt att det blir fel på en solcellsmodul i drift. Om det blir ett fel är det troligaste att en bypassdiod går sönder och kortsluts. Om en modul har tre bypassdioder tappar man då en tredjedel av den defekta modulens effekt och spänning. Om man som i frågeställarens fall har 24 moduler betyder det att man tappar 1/72 = 1,4% av systemets effekt. Förändringen i effekt och spänning är så liten att den kan vara svår att upptäcka i system utan optimerare.
Om man av någon anledning skulle tappa produktionen från en hel modul ger det en signifikant lägre strängspänning eftersom man då tappar ca 40-45 V, vilket bör gå att detektera som ett fel i den strängen även utan optimerare. Om man tar två strängar som är anslutna till olika MPPT (maxeffektföljare) i växelriktaren kommer strängarna att ge signifikant olika effekt, vilket också bör gå att detektera som ett strängfel även utan optimerare.
För att identifiera vilken modul som det blivit fel på behöver man mäta på varje modul för sig. Ur den synvinkeln är den felande modulen lättare att identifiera i ett system med optimerare.
Hur påverkar ett modulfel intäkterna?
Låt säga att det är moduler med en effekt på 400 W. Med 24 moduler blir den installerade effekten 9,6 kW. Om det årliga utbytet är i genomsnitt 900 kWh/kW blir den årliga solelproduktionen 8 640 kWh. Med ovanstående fel på en bypassdiod gör det att man tappar 120 kWh/år. Merparten av denna förlorade solel lär för en småhusägare vara ett överskott som matas in till nätet. Anta att värdet på detta överskott är ca 1 kr/kWh, om man har skattereduktionen på 60 öre/kWh för överskottsel. Man förlorar därmed ca 120 kr/år.
Hur stor den totala ekonomiska förlusten blir under systemets livslängd beror på när i tiden felet inträffar. Om felet inträffar långt fram i tiden finns en osäkerhet i om skattereduktionen för överskottsel finns kvar på nuvarande nivå och värdet av den förlorade solelen kan därmed bli lägre än idag.
Ger system med optimerare en högre solelproduktion?
Med optimerare skulle man själv lätt kunna upptäcka ett fel med en defekt bypassdiod enligt ovan. Men det innebär också en högre investeringskostnad och många flera komponenter samt kontakter i systemet som ökar risken för framtida komponent- eller kontaktfel. För oskuggade solcellssystem ger optimerare rimligen marginella skillnader i solelproduktionen. SolarEdge optimerare, som är de vanligaste, har en viktad verkningsgrad på 98,8%. Man förlorar alltså 1,2% av effekten i optimerare, som i teorin mer eller mindre kan kompenseras av minskade mismatchförluster mellan modulerna.
I den danska studien ”The Impact of Optimizers for PV-Modules” från 2019, där man jämförde solcellssystem med och utan optimerare visade mätningarna att solcellssystem utan optimerare gav ett något högre utbyte än system med optimerare, trots att systemet med optimerare enligt specifikationer av växelriktarnas och optimerarnas verkningsgrad hade 1,1 procentenheter högre verkningsgrad. Den danska studiens slutsats blev att system med optimerare ger ett högre utbyte endast i fall då en eller flera solcellsmoduler är helt skuggade under en stor del av dagen eller om modulerna i en sträng har olika orientering. Dessa situationer kan vanligen undvikas genom en lämplig layout av systemet.
Slutsats
Slutsatsen blir att välja optimerare för att lättare kunna upptäcka modulfel är ett svagt skäl för att välja optimerare.
