Inverkan av nordliga solinstrålningsförhållanden på utbytet från solcellspaneler

Sammanfattning: Idag utförs internationella standardtest på solcellspanelerna som speglar instrålningsförhållandenaen klar dag. Instrålningsförhållandena i norra Sverige skiljer sig från de på södra breddgrader. Solens bana är flackare sett till horisonten vilket medför högre luftmassförhållande,lägre instrålad effekt och större andel diffust ljus. Detta kan påverka vilken typ av modul som bäst lämpar sig för användning på norra breddgrader. En instrålningsanalys, produktionsanalys samt simulering av produktion i programmet PVsyst har utförts. Data till instrålningsanalysen är hämtad för Kiruna, Luleå, Norrköping,Visby och Piteå. Uppmätt data från SMHI och en lokal väderstation i Piteå jämfördes med resultat från instrålningsmodellen STRÅNG. Uppmätt data för olika orter jämfördes. Produktionsanalysen genomfördes för två trackingsystem, Kempersystemet och Degersystemet i Piteå 2017, där produktionen per modultyp ställdes mot varandra inom samma system. Trackingsystemens produktion simulerades för 2017 och jämfördes med dess uppmätta produktion. Resultatet från jämförelsen mellan orternas instrålning visade att Luleå, sett till andelen diffust ljus, liknar Norrköping mer än Kiruna, trots att Kiruna är närmre. STRÅNG tycks ofta underskatta instrålningen samt vara bättre på att modellera klara dagar. Den lokala väderstationens globala horisontella instrålning stämde bra överens med uppmätt instrålning från SMHI för Luleå 2017. Produktionsanalysen visade att tunnfilmsmodulen CIGS QSmart producerade mest, sett till Wh/Wp, under perioderna med högre total produktion medan monokristallina modulen Yingli Panda producerade lägst. För perioder med lägre total produktion var resultatet de motsatta. Sett till år 2017 producerade den texturerade multikristallina ITS ARC modulen mest. Bäst lämpad modul för användning på nordliga breddgrader tycks därför variera beroende på studerad period. Simulering av Kempersystemets produktion gav ca 1600kWh=kWp mer än den uppmätta produktionen medan Degersystemets gav ca 140kWh=kWp mer. Detta kan tyda på att Kempersystemets uppmätta produktion var lägre än väntat 2017. Modulens temperatur och verkningsgrad påverkas av instrålad effekt och shuntmotståndets storlek påverkar mängden energi som modulen kan leverera. Modulerna som installeras på nordliga breddgrader bör vara bra vid diffust ljus, ha låga temperaturkoefficienter och resultatet tyder på att en texturerad yta kan vara att föredra. Modulernas information bör finnas tillgänglig via databladen samt att producenter och återförsäljare borde kunna bistå med den. För att komplettera dagens standardtest bör ytterligare ett test införas som motsvarar en mulen dag med lägre instrålad effekt.