Optimering av solcellsparker i nytt forskningsprojekt

Foto: Energiforsk

Intresset för solcellsparker ökar kraftigt i Sverige. I ett forskningsprojekt med stöd från Åforsk, undersöks hur solcellsparker kan utformas och planeras med hänsyn till lokala väderförhållanden i kombination med prissignaler från elmarknaden.

Kostnaderna för solcellsparker har blivit så låga att det numera går att få lönsamhet i projekt utan statligt stöd eller andra subventioner. Det gör att det både i Sverige och Danmark byggs allt fler solcellsparker.

Balans mellan produktion och efterfrågan
Idag saknas det ett verktyg för solcellsparksprojektörer som tar hänsyn till lokala väderförhållanden, men framför allt till prissignalerna från elmarknaden, och därmed i förlängningen till balansen mellan produktion och efterfrågan. Målet med det här forskningsprojektet är att ta fram en beräkningsmodell som gör det möjligt att optimera solcellsmodulernas vinkel och riktning (azimuth) utifrån både lokala väderförhållanden och spotprisvariationer över tid.

– Trots att solkraften är ett variabelt icke-planerbart energislag, likt vindkraft, kan solkraftens produktionsprofil över tid justeras genom att man vid installationen välja olika vinklar och väderstreck (azimuth) på modulerna. Moduler som installeras mot väst eller öst kommer producera mer el på kvällar respektive mornar, och högre vinklar på modulerna innebär att de kommer producera relativt mer på våren och hösten när solen står lägre, berättar Johan Lindahl på Bequerel Sweden som tillsammans med Pietro Campana från Mälardalens högskola tar fram den nya beräkningsmodellen.

Fördelning över dygnet
Fram till idag har 21 av 24 solcellsparker installerats rakt mot söder. Med hjälp av den beräkningsmodellen kan solcellsparkerna utformas så att de i större utsträckning producerar när värdet på elen är som störst och inte bara för att maximera den totala energiproduktionen på årsbasis. Det skulle kunna leda till en potentiell ökad lönsamhet för solcellsparker. En större spridning i både vinklar och riktning (azimuth) skulle också innebära en större fördelning av solkraftsproduktionen över dygnets timmar.

Beräkningsprogram
Idag använder sig installatörer av beräkningsprogram som till exempel PVGis, PVsyst och Polysun, för att beräkna och maximera produktionen vid installationer i Sverige. De simuleringsprogrammen ger olika resultat för en årlig solelproduktion, vilket beror på att olika väderdata används eller att programmen beräknar solstrålningen på olika sätt.

– När de programmen används resulterar det i att den maximala produktionen uppnås när modulerna installeras rakt emot söder oavsett var i Sverige du befinner dig eftersom de inte tar hänsyn till lokala väderförhållanden, berättar Johan Lindahl.

Mälardalens högskola
Mälardalens Högskola har i ett forskningsprojekt visat lokala väderförhållanden kan ha en stor påverkan på den optimala vinkeln och riktningen på moduler för maximal produktion, och att den optimala positioneringen skiljer sig åt mellan olika delar av landet.  

Stort intresse från branschen
Intresset från branschen för att få insikt i de här parametrarna som kan höja produktionen i en solcellspark är stort. Speciellt bland de aktörer som bygger solcellsparker, eftersom man vid projektering av sådana har större frihet att rikta modulerna som man vill jämfört med när solceller installeras på befintliga tak. I referensgruppen för projektet ingår Johan Skördare på EnergiEngagemang:

– För oss är det viktigt att kunna simulera risker och utfall. Jag tror att vi kan ha en stor nytta av det här optimeringsverktyget för att kunna planera för en säkrare investering. En intressant komplettering av projektet skulle kunna vara att inkludera snölaster, det spelar ju en stor roll när snön faller av solpanelerna.

Projektet avslutas i slutet av februari nästa år. 

Källa: Energiforsk