I och med att priserna på solelsprodukter gått ner kraftigt påpekar Anna Malou Petersson från det statliga forskningsinstitutet RISE att gränsen för vart det är intressant att installera solel rört sig allt längre norrut. Det finns emellertid fortfarande brister i kunskap och erfarenheter för resurseffektivt utnyttjande av solel på nordliga breddgrader och RISE leder därför projektet SunCold i Norrbotten för att ta fram riktlinjer för hur solel ska installeras i nordliga förhållanden och skapa förutsättningar för att etablera en testbädd för solel i norr.
Text: Alarik Haglund
Anna Malou Petersson, som sedan 2017 leder utvecklingen av området nordlig solel vid RISE, berättar att projektet SunCold har två olika målsättningar.
- Den övergripande målsättningen är att vi ska ta fram riktlinjer och bästa praxis för solel i nordliga förhållanden, säger Anna Malou Petersson.
Hon tillägger att de med nordliga förhållanden dels menar att det är kallt klimat, med snö och is, och dels att instrålningsförhållandena skiljer sig mycket från vid sydligare breddgrader.
- Det har framgått under projektet att det finns ett flertal aspekter som behöver undersökas för att solelinstallationer i nordliga förhållanden ska bli så bra som möjligt, berättar Anna Malou Petersson.
Jämför olika lösningar
Projektet SunCold, som påbörjades sommaren 2017, har en budget på 4,9 miljoner kronor och finansieras av Europeiska regionala utvecklingsfonden, Region Norrbotten, RISE själva, Piteå Kommun och PiteEnergi.
- PiteEnergi är en viktig partner eftersom de tillhandahåller sina solelanläggningar så att vi kan få data från dem. Eftersom de har olika typer av solelanläggningar kan vi jämföra hur olika lösningar fungerar, säger Anna Malou Petersson.
Hon berättar också att de gjort många studiebesök hos privatpersoner och mindre företag i Piteå- och Luleåregionen för att prata med dem om deras erfarenheter med solel och att de samarbetar med Piteå Science Park.
- Projektet ska vara klart nästa sommar och då ska vi ha våra riktlinjer på pränt, meddelar Anna Malou Petersson.
Positivt med kyla
Anna Malou Petersson talar om att det finns både fördelar och nackdelar med ett kallt klimat.
- Kyla är faktiskt väldigt positivt för solcellerna, i alla fall de som är gjorda av kisel, eftersom de blir mer effektiva när de är kalla. Om man har samma instrålning och sänker solcellens temperatur med 25 grader så blir den 10 procent mer effektiv, förklarar Anna Malou Petersson.
Hon påpekar att detta syns i produktionsdata under vårvintern, när de i mars och april börjar få god instrålning samtidigt som det fortfarande är kallt.
- I år såg vi till exempel att vi har anläggningar som producerar bättre i april än i maj fast instrålningen är ungefär densamma, berättar Anna Malou Petersson.
Hon tillägger emellertid att detta resultat även kan bero på reflektioner från snö.
- När det är vitt på marken kan ljus reflekteras upp mot modulerna och boosta produktionen genom att instrålningen blir större än om man inte hade haft något snötäcke, beskriver Anna Malou Petersson.
För att man ska kunna dra nytta av reflektioner från snön påpekar hon att det är viktigt att modulerna kan se reflektionerna.
- Dubbelsidiga moduler, som studeras i solparken Solvåg, kan absorbera ljus på både fram- och baksidan och kan därmed dra större nytta av ljus som reflekteras av snö jämfört med enkelsidiga moduler, berättar Anna Malou Petersson.
Utformningen viktig
Samtidigt talar Anna Malou Petersson om att det givetvis är dåligt när snön lägger sig på modulerna.
- Det spelar inte så stor roll i december eller januari, när det är mörkt, men i februari, när vi börjar få instrålning igen, är det väldigt negativt om solpanelerna är helt täckta med snö, säger Anna Malou Petersson.
Hon berättar också att de har sett att anläggningens utformning spelar väldigt stor roll för hur mycket snö som samlas på modulerna.
- För vissa anläggningar är det egentligen inget större problem. När solen kommer tillbaka så glider snön av och de kan börja producera. Vid andra anläggningar samlas snön ovanpå modulerna och har ingenstans att ta vägen. I Piteåområdet har det legat kvar snö till i slutet av april och i Kiruna har vi rapporter om att det har legat kvar snö ända in i maj. Då förlorar man kanske 20 procent av den möjliga årsproduktionen, förklarar Anna Malou Petersson.
Snölast ett problem
Ett annat problem med snö är enligt Anna Malou Petersson att snölasten kan göra att moduler går sönder.
- Ibland beror det på att modulerna inte är monterade på rätt sätt. Det är fortfarande en ganska omogen marknad i Sverige och det finns allt från högt till lågt när det gäller kvalitet. Det handlar därför delvis om kvalitetssäkring, men i andra fall har modulen gått sönder eftersom det blivit högre snölast än man förväntat sig, beskriver Anna Malou Petersson.
Hon påpekar också att man kan få skador i modulerna som man inte kan se med blotta ögat, men som blir värre med åren. Detta har de inte haft möjlighet att undersöka i SunCold-projektet men hon berättar att det kommer att undersökas mer i detalj i ett nytt spinoff-projekt om snölaster, som de kallar för SnöVis.
Annan instrålning
När det gäller instrålningen på nordliga breddgrader är fördelningen över året inte helt oväntat mycket ojämn och solhöjden är relativt låg jämfört med på sydligare breddgrader, vilket enligt Anna Malou Petersson gör att det blir andra vinklar som blir intressanta att installera vid för att man ska få den optimala lutningen på modulerna.
På grund av att solljuset passerar längre genom atmosfären talar hon också om att strålningsintensiteteten är lägre, vilket resulterar i lägre produktion jämfört med områden närmare ekvatorn, och att strålningens sammansättning är annorlunda.
- I Sverige är ungefär hälften av ljuset diffust ljus, som kan sägas komma från alla håll på himlen. Det gör att det är intressant att se hur man optimerar för diffust ljus, säger Anna Malou Petersson.
Forskning och komponenttester
Den andra målsättning med SunCold-projektet som Anna Malou Petersson nämner är att etablera en testbäddsmiljö för solel i nordliga förhållanden och se om det finns möjlighet att till exempel få kommersiella aktörer att komma och testa sina produkter i det klimat vi har i norra Sverige för att få ett kvitto på hur de fungerar där.
- De flesta av de hittills stora marknaderna för solel skiljer sig mycket från våra svenska förhållanden och det blir så klart mer extremt ju längre norrut man kommer i Sverige, kommenterar Anna Malou Petersson.
Förutom att titta på hur testbäddsmiljön kan utnyttjas till både forskning och komponenttester berättar hon att de även tittar på vilka andra regioner som har liknande förhållanden som i norra Sverige och som är intressanta för solel.
- Om man ser både till klimatet och instrålningen så bor det så klart inte jättemycket folk i alla dessa regioner, men det behöver inte utesluta att man kommer att sätta upp solel där, säger Anna Malou Petersson.
Dessutom påpekar hon att det finns flera regioner som inte ligger lika långt norrut men som har snörika vintrar.