SOLCELLER

Solceller konverterer energien i solstråler til elektrisitet ved hjelp av den fotovoltaiske effekten. Solceller benevnes derfor ofte PV etter det engelske uttrykket PhotoVoltaics. Et solcellepanel er satt sammen av flere solceller, og flere paneler som er koblet sammen utgjør et solcelleanlegg. Solceller kan benyttes direkte på bygg, i større solcelleparker for elektrisitetsproduksjon eller som strømkilde der det ikke er kraftnett.

I Norge er det vanlig med mindre solcelleanlegg på hytter, og disse er uavhengig av kraftnettet. Solceller er nå også vanligere for næringsbygg og privatbygg, tilkoblet nettet. Eieren kan da selge strøm til strømleverandøren i perioder hvor det produseres mer elektrisitet enn bygget trenger. I Norge kalles slike solstrømprodusenter plusskunder. Plusskundene kjøper strøm de tidene man har behov for dette. Det er derfor ikke nødvendig med batteri for lagring i et solcelleanlegg tilkoblet nettet.

I Norge dimensjoneres gjerne solcelleanlegg til eget bruk, slik at en bruker mest mulig av strømmen selv. Det er vanligvis langt bedre økonomi i dette fremfor at energien selges. Ved dimensjonering av solcelleanlegget, er det nyttig å vite så mye som mulig om energiforbruket i det aktuelle bygget. Ved å se på hvor mye elektrisitet som benyttes de ulike månedene og gjennom et døgn, så kan solcelleanlegget tilpasses dette. Det kan også være mulig å flytte noe forbruk til tider på døgnet hvor det er mer produksjon av solstrøm.


Nøkkeltall og begreper

  • Solceller leverer typisk 100–170 kWh strøm/m2 solcelleareal.
  • Et solcelleanlegg produserer ca. 700–1000 kWh per installert kWp per år.

Hvor mye strøm man får avhenger av hvor i landet solcelleanlegget er plassert, systemløsning, orientering, helningsvinkel og effektivitet på anlegget.

Hva er kW, kWp, kWh?

kW: Effekten til anlegget
kWp: kiloWatt-peak betyr merkeeffekt, som betyr effektkapasitet ved standard test forhold
kWh: Energi fra anlegget


Bruk av solstrøm i Norge

Det ble installert totalt over 11 MWp solceller i Norge i 2016, som betyr en vekst på 366% i forhold til 2015. Det er nettilknyttede solcelleanlegg som utgjør hovedandelen av det totale markedsvolumet, mens ikke-nettilknyttede anlegg utgjør en markedsandel på rundt 10% målt i nominell effekt.

Samlet akkumulert effektkapasitet økte 75% i forhold til 2015 og utgjør tilnærmet 27 MWp ved utgangen av 2016. Akkumulert effektkapasitet for nettilknyttede anlegg utgjør 13,6 MWp. Forutsatt gjennomsnittlig spesifikk produksjon 750 kWh/kWp, gir nettilknyttede solcelleanlegg en stipulert strømproduksjon på ca. 10 GWh/år.

Kilde: Multiconsult


Bærekraft

Solenergisystemer, både solceller og solfangere, slipper ikke ut CO2 i løpet av driftsårene. Selv om indirekte utslipp av CO2 skjer under andre faser av livssyklusen, er disse betydelig lavere enn de utslippene som unngås. Solceller av silisium er energikrevende å fremstille, men samtidig er det slik at det normalt tar mindre enn to år før solcellene har produsert like mye energi som de trengte i produksjonen, avhengig av anleggsytelse og produksjonssted av solceller. Et solcelleanlegg produserer gjerne strøm i minst 30 år, og har en garantitid på minst 25 år. 

Solceller inneholder enten silisium eller er laget av tynnfilm. Silisium er det nest mest vanlige grunnstoffet i jordskorpen og er ikke helse- og miljøfarlig. Tynnfilm produseres på forskjellige måter, og noen av disse kan inneholde helse- og miljøfarlige stoffer. Dersom du er interessert i å kjøpe tynnfilmsolceller, spør leverandøren om produktet inneholder slike stoffer.

Flere av de største solcelleprodusenter er medlemmer av organisasjoner som PV Cycle, som jobber for å resirkulere solcellepaneler.


Teknologier

Det finnes to hovedgrupper av solceller på markedet i dag; silisium og tynnfilm. Den klart mest utbredte av solcelleteknologiene i dag er waferbaserte solceller laget av silisium. Monokrystallinske solceller er bygget opp av en silisiumkrystall, og overflaten er derfor homogen og ofte svart som innebærer at alt lyset absorberes i solcellen. Multikrystallinske solceller består av flere krystallkorn som gir det karakteristiske fargespillet i overflaten. Som tommelfingerregel kan man si at monokrystallinske solceller har høyere effektivitet, mens multikrystallinske solceller krever mindre energi å framstille og er derfor noe billigere for samme oppgitt effekt. Typisk solcellepaneleffektivitet er 15-20%.

Prinsippet bak tynnfilmteknologi er å deponere meget tynne lag av solceller på et substrat og siden bygge en modul ut fra dette. Tynnfilmsolceller benytter gjerne materialer med direkte båndgap som gjør det mulig å absorbere lyset i et meget tynt lag. De vanligste typene er CupperIndiumGalliumSelenid (CIGS), CadmiumTellurid (CdTe) og ulike silisium-varianter med amorft silisium. Tynnfilmsolceller som er deponert på et fleksibelt substrat er bøyelige, og det muliggjør integrasjon av solcellene i tekstiler, eller i ulike typer turutstyr. Typisk solcellepaneleffektivitet er 8-12 %.


Solceller og brann

Kan solcelleanlegg forårsake brann?

Ja, i likhet med alle andre elektriske installasjoner. Men, solcelleanlegg har ikke større brannrisiko enn andre tekniske anlegg. 

Tyskland har mer enn 1,4 millioner solcelleanlegg, og erfaringene herfra er at svært få branner har vært forårsaket av solcelleanlegg. Frem til nå har bare 0,006 prosent av alle solcelleanlegg forårsaket brann som har medført alvorlig skade. I løpet av de siste 20 årene har det vært brann i 350 solsystemer, hvorav 120 har vært forårsaket av feil i solcellesystemet. I 75 tilfeller var skadeomfanget alvorlig, og i 10 tilfeller brant hele bygningen til bakken. De fleste brannene startet som følge av feil i kabling og tilkoblinger.

Det er viktig at de som installerer solcelleanlegg følger gjeldende normer og regler, og bruker anerkjente komponenter og riktig verktøy – dette er den beste formen for forebygging av brann. Ved planlegging av større solcelleanlegg på en bygning, bør utbygger/leverandør informere det lokale brannvesenet om anlegget. 

Utgjør solcelleanlegg en fare for brannmenn?

Ja, i likhet med mange andre elektriske installasjoner.

Solcellesystemer produserer likestrøm. Så lenge lys faller på modulene, fortsetter de å produsere elektrisitet. For at brannmenn ikke skal få elektrisk støt, må de stå minst et par meter unna brannen ved slukking fra utsiden av bygningen. Den største risikoen for brannmenn oppstår ved brannslukking fra innsiden av bygningen i områder hvor kabler koblet til solcelleanlegget kan komme i kontakt med vann eller brannmennene selv. 

I Tyskland har ingen brannmenn hittil blitt skadet av strøm fra et solcelleanlegg under slukke- og redningsarbeid. Opplæringskurs for brannvesenet kan eliminere eventuelle usikkerheter brannmenn måtte ha i situasjoner med brann i bygninger med solcelleanlegg.  

Du finner mer informasjon om solcelleinstallasjoner og brann nederst i denne artikkelen.


Noen praktiske hensyn

Skygge på solcelleanlegget fra terreng, vegetasjon, bygninger og andre elementer (lyktestolper, piper, osv.) bør unngås, da dette vil redusere den avgitte effekten.

Før man installerer solcelleanlegget, må man sjekke restlevetiden på taket eller fasaden hvor anlegget skal monteres. Dersom restlevetiden er kort, bør man vurdere å skifte taket/fasaden før anlegget monteres, eventuelt utsette anskaffelsen av solcelleanlegget. Det er også viktig å sjekke at taket/fasaden vil tåle vekten av solcellepanelene. En profesjonell leverandør eller taktekker/tømrer kan bidra med en slik vurdering. En slik beregning skal også ta høyde for vind- og snøbelastning. Et alternativ til ordinære solcellepaneler, er at man velger bygningsintegrerte solceller som erstatning for andre byggematerialer. 
 
Et solcelleanlegg har en antatt levetid på rundt 30 år. Etter at solcelleanlegget er installert er det moderate drift og vedlikeholdskostnader i løpet av levetiden. En god regnskyll fjerner normalt det meste av støv og skitt, men vasking av solcellepanelene kan av og til være nødvendig. Fjerning av snø har som regel lite for seg ettersom strømproduksjonen fra solceller uansett er minimal i månedene november til februar. 

Den største driftskostnaden er knyttet til vekselrettere – det er vanlig å kalkulere med ett bytte av vekselretter i løpet av solcelleanleggets levetid. Med kostnadene raskt på vei nedover for denne teknologien, kan man gå ut i fra at vekselrettere vil være billigere ca. 15 år frem i tid når et slikt bytte vil finne sted. For solcelleanlegg på bolig anbefales en kontroll av anlegget i løpet av det første året ettersom potensielle defekter som regel manifesterer seg ganske raskt. For større anlegg på næringsbygg anbefales en årlig kontroll.