I forskningsprojektet ”Utvärdering av solelproduktion från Sveriges första solcellspark” har Mälardalens Högskola, i samverkan med Kraftpojkarna i Västerås och Mälarenergi, utvärderat olika tekniker för optimerad elproduktion med fristående solceller.
Forskningsprojektet, som påbörjades våren 2014 och avslutades hösten 2015, syftade till att öka förståelsen för hur framtida storskaliga svenska solcellsinstallationer bör utföras på ett så kostnadseffektivt sätt som möjligt. Projektet genomfördes med Energimyndigheten som huvudfinansiär på Mälarenergis anläggning, Sveriges största solcellsanläggning, med 1 megawatt installerad effekt i Västerås.
Några frågeställningar som projektet skulle besvara var om stora solcellsanläggningar påverkar nätkvalitén i mellanspänningsnätet, vilka är för- och nackdelarna med effektoptimerare på solcellsmodulerna under svenska väderförhållanden samt om det går att motivera en- eller tvåaxlig solföljning i förhållande till fast installerade solcellssystem i Sverige. Ytterligare en målsättning var att kartlägga stora fristående solcellssystems för- och nackdelar jämfört med solcellssystem på byggnader.
– Eftersom forskningsprojektet genomfördes i Nordens största solcellspark med solföljare hade vi möjlighet att jämföra tio olika varianter av fixa system samt solföljningssystem med eller utan effektoptimerare säger Bengt Stridh, forskningsprojektledare och adjungerad lektor på Mälardalens Högskola.
Solcellssystemens layout gör stor skillnad
Resultaten från projektet kan tillämpas på i stort sett alla kommande större solcellsinstallationer i Sverige. Utvärderingen visar exempelvis att solcellsinstallationer med solföljare ger 30 till 40 procent högre energiutbyte jämfört med en fast installation. Samtidigt är installationskostnaderna för solföljare uppemot 50 procent högre och driftkostnaderna förväntas bli högre. Ur ekonomisk synvinkel är det därför mer fördelaktigt med ett fast system.
En solcellsparks layout i form av radavstånd och solcellsmodulernas lutning påverkar hur mycket solenergi som kan produceras per kvadratmeter markyta. Här har branschen mycket att vinna på en gemensam praxis. En viktig slutsats från projektet var att av de tre jämförda layouterna som tillämpats i Sverige var energiutbytet per kvadratmeter upp till 80 procent högre för den bästa layouten.
Effektoptimerare ger små skillnader i energiutbyte
– Studien visar att effektoptimerare inom mätnoggrannheten på ±2 procent inte ger något ökat energiutbyte för solcellsanläggningar som är relativt oskuggade under mars till oktober. För småhusanläggningar där skuggning kan vara ett större problem än för fristående anläggningar kan det finnas en möjlighet till högre energiutbyte med effektoptimerare. Effektoptimerarna har däremot andra fördelar, de underlättar exempelvis övervakningen och felsökningar av enskilda solcellsmoduler. Effektoptimerarna ger dessutom möjlighet till en mer flexibel layout med en kombination av olika lutningar, moduler och stränglängder, säger Bengt Stridh. Effektoptimerare ger dessutom ett säkrare system vid installation, brand eller strömavbrott då modulspänningen begränsas till 1 volt.
Bengt Stridh har identifierat flera forskningsspår att arbeta vidare med framöver, exempelvis hur man optimerar layouten av en solcellsanläggning samt att följa produktionen och systemens utveckling i takt med att de åldras. I den avslutade studien beräknades enbart produktionskostnaden för solenergi. I framtida studier kan man även behöva ta hänsyn till drift- och underhållskostnader samt de intäkter systemen genererar för att studera lönsamheten för solel i Sverige.
