För Västerås anges lutning 47 grader och en vridning 5 grader mot öster från rakt söderläge ge högst årsproduktionen av solel enligt det webbbaserade beräkningsprogrammet PVGIS version 5.1. Med hjälp av PVGIS gjorde jag en tabell för Västerås enligt nedan som visar hur mycket solelproduktionen påverkas av hur modulerna sitter monterande med avseende på lutning och väderstreck. Tabellen visar relativ solelproduktion i förhållande till den i bästa läge, som är satt till 100%. Detta är en uppdatering av den tabell som gjordes 2013-04-12 med en äldre version av PVGIS. En utökning har gjorts till nordväst respektive nordost.
Ur tabellen kan man utläsa en hel del intressant information. Vid söderläge sjunker den beräknade elproduktionen med mindre än 10% vid lutningar mellan 20 och 70 grader. Om man har lutning 45 grader förlorar man mindre än 10% vid orientering mellan 50 grader mot öster och 40 grader mot väster. Det är med andra ord inte så kritiskt att man har exakt söderläge och exakt “rätt” lutning på sitt tak. I orientering mot norr sjunker dock årsproduktionen rejält, utom vid mycket låga lutningar.
Det är något bättre att ha solcellsmodulerna i öster än i väster. Det kan bero på att det oftast är klarare väder med mera sol på mornarna och att solcellerna har lägre temperatur (vilket höjer verkningsgraden) tidigt på dagen med sol från öster än senare på dagen med sol från väster.
Sätter man modulerna vertikalt på en vägg förlorar man i Västerås 23% i söderläge och 48-51% i öster respektive väster jämfört optimerad placering för maximal årsproduktion.
MEN
Tabellen är teoretiska beräkningar utan hänsyn tagen till snötäckning eller nedsmutsning, som kan påverka solelproduktionen olika beroende på lutning och väderstreck. Tabellen blir därför lite missvisande. Vid montering i öster eller väster blir modullutningen för optimerad årsproduktion lägre än i söderläge. Att montera modulerna horisontellt är dock definitivt inget som rekommenderas. Det blir då problem med snö- och smutsansamling och produktionen blir säkert åtskilliga procent sämre än den teoretiskt beräknade och därför borde ett motsvarande avdrag göras för horisontell montering.
En normal vinter förlorar man i Västerås några procent av årsproduktionen på grund av snötäckning vid normala taklutningar. Monterar man modulerna vertikalt på en vägg minskar däremot problemen med framför allt snö, men även med smuts, och man skulle även kunna få en något ökad solinstrålning vintertid på grund av reflektion i snö. Därför är skillnaden i årsproduktion mellan vertikal montering och optimerad montering inte lika stor som tabellen indikerar.
Tar man hänsyn till snö- och smutsförluster ger vertikal montering något högre årsproduktion än montering mot väster eller öster för oskuggade solcellssystem. Men med vertikal montering ökar sannolikt risken för skuggning, speciellt i stadskärnor, vilket kan göra att vertikal montering i praktiken ger lägre årsproduktion än montering mot väster eller öster.
Färger i tabellen
Den bästa möjliga årliga produktionen i Västerås blev 997 kWh/kW vid en modullutning på 47 grader och en vridning 5 grader mot öster från rakt söderläge.
De två gröna färgerna i tabellen visar vid vilka kombinationer av lutning och väderstreck årsproduktion som är i intervallet 800-900 kWh/kW respektive över 900 kWh/kW. Årsproduktion i intervallet 700-800 kWh/kW har getts orange färg, på grund av lägre och mera tveksam lönsamhet. Årsproduktion i intervallet 600-700 kWh/kW respektive under 600 kWh/kW har getts röda nyanser, då sådana installationer med normala antaganden knappast är lönsamma i Sverige i dagsläget.
Lönsamheten beror av flera faktorer som investeringskostnad, årlig solelproduktion, årlig degradering av solelproduktionen, driftkostnader, livslängd, kalkylränta, elprisets utveckling i framtiden, varaktigheten hos skattereduktionen för överskottsel och hur stor andel av den producerade solelen man använder själv. Det gör att lönsamhetskalkyler för en solcellsinvestering har vissa osäkerheter och kan variera mycket beroende på omständigheterna. Därför får man se färgerna i tabellen som en rätt grov generalisering när det gäller lönsamheten.
Att tänka på
Om man skulle göra samma tabell för en plats med en högre årlig solstrålning än Västerås skulle ett större intervall av lutningar och väderstreck ge gröna färger, det vill säga mer än 800 kWh/kW,år. Det gäller exempelvis Gotland, Öland och längs de sydliga kusterna. På motsvarande sätt skulle intervallet minska för platser med lägre årlig solstrålning, exempelvis i inre Norrland och fjälltrakterna, se nedanstående solstrålningskarta från SMHI.
Årligt genomsnitt av total solinstrålning mot horisontell yta i Sverige under perioden 1961-1990 (kWh/m2). Källa SMHI.
Klicka på tabellen för att se den i full skala.
Relativ solelproduktion i förhållande till den optimerade (997 kWh/kW,år), som är satt till 100%, vid modulmontering med olika lutningar (grader mot horisontalplanet) och väderstreck (noll grader är söder) i Västerås. Beräknat med PVGIS 5.1 – solstrålningsdatabas ERA5, kristallina solceller, 14% systemförluster och montering “free-standing” vilket passar bättre för system som är monterande på tak än montering byggnadsintegrerade.