Solkraft

Solkraft är en snabbt växande del av det svenska energisystemet och erbjuder husägare en möjlighet att producera egen el. Tekniken omvandlar solens strålar direkt till elektrisk energi, vilket minskar beroendet av köpt el från nätet. För många är detta ett sätt att sänka sina driftskostnader och samtidigt bidra till en mer hållbar energiproduktion.

Intresset för solkraft har ökat markant i takt med att elpriserna har blivit mer volatila. Genom att installera solceller går man från att vara enbart konsument till att bli mikroproducent. Detta förändrar dynamiken i hur hushåll ser på sin energiförbrukning och sina kostnader.

Sverige har, tvärtemot vad många tror, goda förutsättningar för solenergi. Våra långa dagar under sommarhalvåret kompenserar för de mörkare vintermånaderna. Dessutom fungerar solceller ofta effektivare i svalare klimat än i extrem hetta, då verkningsgraden sjunker vid mycket höga temperaturer.

Hur solceller fungerar tekniskt

En solcell består oftast av kisel som har behandlats för att skapa en elektrisk obalans. När solljuset träffar cellen frigörs elektroner, vilket skapar en elektrisk ström. Denna ström är likström (DC), vilket inte kan användas direkt i vägguttagen i ett vanligt hem.

För att elen ska bli användbar måste den passera en växelriktare. Denna komponent omvandlar likströmmen till växelström (AC), som är standard i det svenska elnätet. Växelriktaren är systemets hjärna och ser till att elen håller rätt spänning och frekvens.

Panelerna kopplas oftast samman i serier, så kallade strängar. Det innebär att strömmen leds från en panel till nästa innan den når växelriktaren. Om en panel skuggas i en sträng kan det påverka effekten för hela serien, vilket gör placeringen viktig.

Skillnaden mellan monokristallina och polykristallina paneler

Det finns två huvudtyper av kiselbaserade solceller på marknaden. Monokristallina celler är tillverkade av en enda kristallstruktur. De känns igen på sin svarta färg och har generellt en högre verkningsgrad. De presterar bättre per kvadratmeter, vilket är fördelaktigt om takytan är begränsad.

Polykristallina celler består av flera sammansmälta kiselkristaller. Dessa har en blåaktig ton och är ofta något billigare att tillverka. Verkningsgraden är historiskt sett lägre än för monokristallina varianter, men teknikutvecklingen har minskat gapet.

Idag dominerar de svarta, monokristallina panelerna den svenska marknaden. Detta beror både på estetiska preferenser och på att priset har sjunkit så pass mycket att prestandavinsten motiverar kostnaden.

Ekonomiska förutsättningar för solenergi

Att investera i solceller innebär en stor initial kostnad men låga driftskostnader över tid. Återbetalningstiden påverkas av installationens pris, elprisets utveckling och hur mycket av elen du använder själv. En typisk anläggning har en livslängd på minst 25 till 30 år.

Kalkylen förbättras av det statliga stödet för grön teknik. Detta avdrag görs direkt på fakturan från installatören och täcker en del av kostnaden för material och arbete. Det minskar tröskeln för att komma igång och förkortar tiden det tar innan anläggningen är lönsam.

Värdet på den producerade elen varierar. Den el du använder direkt i huset ersätter köpt el, vilket innebär att du sparar in både elpris, energiskatt, moms och rörlig nätavgift. Denna besparing är oftast mer värd än intäkten från såld el.

Försäljning av överskottsel

När solen skiner som mest producerar anläggningen ofta mer el än vad hushållet förbrukar. Detta överskott matas automatiskt ut på elnätet. Du får betalt för denna el av ditt elhandelsbolag, oftast baserat på timspotpriset på elbörsen Nord Pool.

Utöver ersättningen från elbolaget får du en skattereduktion på 60 öre per såld kilowattimme. Detta gäller upp till en viss gräns, vilket gör det lönsamt att vara ansluten till nätet även om spotpriset är lågt.

Du får även en ersättning från ditt elnätsbolag för så kallad nätnytta. Eftersom din el produceras lokalt minskar överföringsförlusterna i nätet, vilket nätägaren ersätter dig för. Ersättningsnivån varierar beroende på vilket nätområde du tillhör.

Geografiska skillnader och elområden

Sverige är indelat i fyra olika elområden, från SE1 i norr till SE4 i söder. Förutsättningarna för solkraft skiljer sig åt beroende på var i landet anläggningen installeras. Södra Sverige har generellt fler soltimmar och en högre solinstrålning, vilket ger en högre årsproduktion.

Elpriset är också en avgörande faktor för lönsamheten. I elområde 4 (södra Sverige) är elpriset ofta högre än i norra Sverige. Det innebär att besparingen per producerad kilowattimme blir större i söder, vilket kan ge en snabbare återbetalningstid trots att installationskostnaden är densamma.

I norra Sverige, SE1 och SE2, är elpriserna oftast lägre. Däremot kan de ljusa sommarnätterna ge produktion under fler av dygnets timmar. Snöreflektion under vårvintern kan också ge en effekttopp som delvis kompenserar för den mörkare vintern.

Takriktning och lutning

Den optimala placeringen för solceller i Sverige är rakt mot söder med en lutning på cirka 35 till 45 grader. Detta maximerar den totala årsproduktionen. En anläggning i söderläge fångar mest sol mitt på dagen när solen står som högst.

Öst- och västliga installationer blir dock allt vanligare. En anläggning i österläge producerar mest el på morgonen, medan en i västerläge ger mest på eftermiddagen och kvällen. Detta matchar ofta hushållets konsumtionsmönster bättre än en ren söderanläggning.

Att sprida produktionen över dagen kan vara ekonomiskt fördelaktigt om man vill maximera egenanvändningen. Det minskar behovet av att köpa el under morgon- och kvällstopparna, då elpriset ofta är högre.

Installation och säkerhet

En solcellsinstallation är ett byggtekniskt ingrepp som kräver fackkunskap. Infästningen i taket måste vara tät för att undvika fuktskador. Taket ska klara den extra vikten av panelerna samt vind- och snölast.

Elarbetet måste utföras av en behörig elektriker. Solceller producerar likström med hög spänning, vilket innebär risker om installationen inte görs korrekt. Kablar ska dras skyddade och kontakter måste vara av rätt typ för att undvika ljusbågar och brandrisk.

Det är viktigt att taket är i gott skick innan installationen påbörjas. Solpanelerna ska sitta uppe i decennier. Att behöva montera ner anläggningen för att byta takpannor efter bara några år är en kostsam process som bör undvikas.

Växelriktarens placering

Växelriktaren placeras ofta i ett svalt utrymme, till exempel en källare eller ett garage. Elektronik trivs bäst i jämna temperaturer och bör skyddas från direkt solljus. Värmeutveckling under drift är normalt, så god ventilation runt enheten är nödvändigt.

Vissa system använder sig av optimerare som sitter under varje panel. Dessa reglerar spänningen på panelnivå innan strömmen skickas till växelriktaren. Detta är särskilt användbart om taket utsätts för skugga från skorstenar eller träd.

Mikroväxelriktare är ett alternativ där omvandlingen från likström till växelström sker direkt vid panelen. Detta eliminerar behovet av en central växelriktare och gör systemet mer modulärt, men kan vara dyrare i inköp.

Solkraftens miljöpåverkan

Solenergi är en förnybar energikälla som inte släpper ut koldioxid under drift. Den största miljöpåverkan sker under tillverkningen av panelerna. Kiselutvinning och reningsprocesser är energikrävande, och majoriteten av världens paneler tillverkas idag i Kina där kolkraft fortfarande är vanligt.

Energiåterbetalningstiden, den tid det tar för panelen att producera lika mycket energi som gick åt för att tillverka den, är dock relativt kort. I svenska förhållanden ligger denna tid oftast mellan två och tre år. Därefter levererar panelen ren nettovinst för miljön i flera decennier.

Återvinning av solpaneler är en växande industri. Glas och aluminiumramar är lätta att återvinna. Utmaningen ligger i att separera kisel, silver och andra metaller effektivt. EU har strikta direktiv för elektronikåtervinning som även omfattar solceller.

Jämförelse med andra energislag

Till skillnad från fossila bränslen kräver solkraft ingen kontinuerlig tillförsel av bränsle. När anläggningen väl är på plats är energin gratis. Detta skiljer sig från kol, olja och gas där både kostnad och utsläpp är konstanta under driftstiden.

Vattenkraft och kärnkraft är planerbara energislag som kan styras efter behov. Solkraft är väderberoende och producerar bara när solen skiner. Därför fungerar solkraft bäst i kombination med reglerbar kraft som kan balansera nätet när molnen drar in.

Vindkraft delar solkraftens variabilitet men har ofta en annan produktionsprofil. Det blåser ofta mer på vintern när solinstrålningen är låg. Därför kompletterar vind och sol varandra väl i det nationella energisystemet.

Lagring och batterier

För att öka nyttjandegraden av solenergi väljer många att installera batterier. Ett batteri lagrar överskottsel från dagen så att den kan användas på kvällen eller natten. Detta ökar självförsörjandegraden och minskar beroendet av köpt el ytterligare.

Batterier har också blivit en viktig del i att balansera det svenska elnätet. Genom att ansluta batteriet till stödtjänstmarknader kan privatpersoner få ersättning för att hjälpa Svenska kraftnät att hålla frekvensen stabil.

Lönsamheten för batterier har historiskt varit svår att räkna hem enbart på lagring av solel. Med intäkter från stödtjänster och möjligheten att kapa effekttoppar har kalkylen blivit betydligt mer attraktiv de senaste åren.

Dimensionering av batterilager

Storleken på batteriet mäts i kWh (kilowattimmar). En vanlig storlek för en villa ligger på mellan 5 och 10 kWh. Detta räcker ofta för att täcka hushållets behov under kvällen och natten under sommarhalvåret.

Det är viktigt att matcha batteriets kapacitet med solcellsanläggningens produktion och hushållets förbrukning. Ett för stort batteri kommer sällan att laddas fullt, vilket innebär onödiga kostnader. Ett för litet batteri fylls snabbt och kan inte ta vara på allt överskott.

Växelriktaren måste vara hybrid-kompatibel för att kunna hantera ett batteri. Många moderna växelriktare är förberedda för detta, men det är en viktig detalj att kontrollera vid köp av anläggning.

Marknaden och elavtal

När du säljer din överskottsel behöver du ett produktionsavtal med ett elbolag. Många bolag kräver att du även köper din el från dem för att de ska vilja köpa ditt överskott. Det är därför viktigt att se över hela sin energiaffär.

Ersättningen för såld el följer oftast spotpriset timme för timme. Vissa elbolag erbjuder ibland extra påslag eller lockpriser för nya solcellskunder. Det gäller att läsa det finstilta för att se hur länge dessa erbjudanden gäller.

Det finns även aktörer som erbjuder virtuella batterilösningar eller molntjänster där du ”sparar” din överskottsel till vintern. I praktiken handlar det ofta om finansiella upplägg snarare än fysisk lagring, och det är viktigt att räkna noga på om dessa avtal lönar sig jämfört med vanlig försäljning.

Spotprisets påverkan

Eftersom solceller producerar mest mitt på dagen kan ett stort inflöde av solkraft pressa ner spotpriset just då. Detta fenomen, känt som ”kannibalisering”, innebär att värdet på den sålda elen sjunker när produktionen är som högst.

Detta gör egenanvändning ännu viktigare. Att köra diskmaskin, tvättmaskin och ladda elbilen när solen skiner är oftast mer lönsamt än att sälja elen billigt. Smarta hem-system kan automatisera detta genom att starta apparater vid hög produktion.

Långsiktigt kan detta leda till att fler paneler installeras i öst- och västläge för att fånga de högre priserna på morgon och kväll, snarare än att maximera volymen mitt på dagen.

Tips: Maximera din investering

Att skaffa solceller är en långsiktig affär. Här är ett konkret råd för att säkerställa att du får ut mesta möjliga av din anläggning.

Tips: Jämför alltid offerter från minst tre olika installatörer och titta inte bara på priset per kilowatt. Kontrollera garantivillkoren, vilken typ av växelriktare som ingår och om företaget har egna elektriker eller använder underentreprenörer. En billig installation kan bli dyr om komponenterna har låg kvalitet eller om företaget går i konkurs och garantierna försvinner.

Framtidens solteknik

Teknikutvecklingen inom solkraft går snabbt. Forskning pågår kring nya material som perovskit, vilket kan ge tunnare, flexiblare och effektivare celler. Dessa kan i framtiden integreras direkt i byggnadsmaterial, fönster eller fasader på ett sätt som inte är möjligt med dagens kiselpaneler.

Byggnadsintegrerad solkraft (BIPV) blir allt vanligare redan nu. Takpannor med inbyggda solceller eller hela fasadbeklädnader som producerar el är alternativ för den som inte vill ha traditionella paneler på taket. Dessa lösningar är ofta dyrare men ger ett mer estetiskt tilltalande resultat.

Bifaciala paneler är en annan trend. Dessa paneler kan ta upp ljus från både fram- och baksidan. Om de monteras på en ljus yta eller på marken kan de utnyttja det reflekterade ljuset (albedo) för att öka produktionen med upp till 10-20 procent.

Storskaliga solparker

Utöver villamarknaden växer antalet solparker i Sverige. Dessa markbaserade anläggningar kan vara på flera hektar och producerar stora mängder el till nätet. Ofta byggs de på mark som inte lämpar sig för jordbruk, eller i kombination med bete för får.

Det finns dock en debatt om markanvändningen. Att ta produktiv åkermark i anspråk för solceller anses av vissa vara ett slöseri med resurser. Agrivoltaics är ett koncept där man kombinerar odling med glesare rader av solpaneler, vilket kan ge skugga åt grödor och samtidigt producera el.

Tillståndsprocessen för solparker är mer omfattande än för takmonterade anläggningar. Det krävs samråd med Länsstyrelsen och hänsyn måste tas till naturvärden och djurliv i området.

Underhåll och drift

Solceller är i princip underhållsfria då de saknar rörliga delar. Regn sköljer oftast bort damm och pollen effektivt om panelerna har tillräcklig lutning. I mycket dammiga miljöer eller vid extrem pollenförekomst kan en manuell rengöring med vatten och mjuk borste behövas.

Snö kan täcka panelerna under vintern och stoppa produktionen helt. Det lönar sig sällan att skotta taket manuellt för att få fram panelerna. Risken att skada panelerna eller sig själv är större än värdet på den lilla mängd el som produceras under de mörkaste vinterdagarna.

Det viktigaste underhållet är att hålla koll på växelriktaren. Många system har en app där man kan se produktionen i realtid. Om produktionen plötsligt sjunker eller upphör bör man kontakta sin installatör för felsökning.

Livslängd och degradering

Solpaneler tappar långsamt i effekt över tid, en process som kallas degradering. Moderna paneler tappar oftast runt 0,5 procent av sin effekt per år. De flesta tillverkare garanterar att panelerna har kvar minst 80 till 85 procent av sin ursprungliga effekt efter 25 år.

Växelriktaren har oftast en kortare livslängd än panelerna, vanligtvis runt 10 till 15 år. Man bör därför kalkylera med att behöva byta ut växelriktaren minst en gång under anläggningens totala livslängd.

Kablage och kontakter kan också påverkas av väder och vind. En översyn av anläggningen vart femte år kan vara en god idé för att säkerställa att allt sitter fast och att inga kablar har skavts sönder.

Regelverk och bygglov

För de flesta villaägare krävs inget bygglov för att installera solceller, förutsatt att de följer takets form och lutning. Om panelerna vinklas upp från taket eller monteras på en fasad kan bygglov krävas. K-märkta hus eller byggnader i kulturhistoriskt värdefulla områden har ofta strängare regler.

Det är alltid fastighetsägarens ansvar att kontrollera vad som gäller i den specifika kommunen. En kontakt med byggnadskontoret innan beställning kan spara mycket tid och pengar om det visar sig att det finns lokala restriktioner.

Brandskyddsregler är också relevanta. Räddningstjänsten vill ofta veta om det finns solceller på taket vid en eventuell brand, då spänningen kan vara kvar i kablarna även om strömmen bryts i huset. Märkskyltning vid elcentralen är därför obligatorisk.

Nätanslutning

Innan anläggningen får driftsättas måste nätägaren godkänna anslutningen. Installatören skickar in en föranmälan till nätbolaget. Nätbolaget kontrollerar att elnätet i området klarar av den nya produktionen. I vissa fall kan nätet behöva förstärkas, vilket kan medföra kostnader eller väntetider.

När installationen är klar skickas en färdiganmälan in. Därefter byter nätbolaget ut elmätaren till en modell som kan mäta både inkommande och utgående el. Först när detta är klart får anläggningen slås på.

Processen kan ta allt från några veckor till flera månader beroende på nätbolagets handläggningstider. Det är viktigt att ha detta i åtanke vid planering av projektet.

Avtalstyp	Fördel	Nackdel	Passar vem?
Spotprisavtal	Följer marknaden, ofta bäst betalt över tid.	Lågt pris vid negativ elpris.	De flesta mikroproducenter.
Fastprisavtal	Trygghet, du vet vad du får per kWh.	Ovanligt idag, ofta lägre nivåer.	Den som vill undvika risk.
Lagringskonto	Spara kWh till vintern (virtuellt).	Ofta dolda avgifter eller inlåsning.	Hushåll med stor vinterförbrukning.

Sammanfattande tekniska specifikationer

När man läser datablad för solpaneler stöter man på termer som Watt-peak (Wp). Detta är den maximala effekten panelen kan leverera under standardiserade testförhållanden (STC). I verkligheten uppnås denna effekt sällan på grund av temperatur, vinkel och atmosfäriska störningar.

Verkningsgrad anges i procent och beskriver hur stor del av solenergin som omvandlas till el. En modern panel ligger ofta mellan 20 och 22 procent. Det är dock inte alltid den panel med högst verkningsgrad som ger bäst ekonomi, då dessa ofta är betydligt dyrare per watt.

Temperaturkoefficienten anger hur mycket effekten sjunker när panelen blir varm. En låg koefficient är bra, särskilt om panelerna monteras på ett svart tak där temperaturen kan bli hög under sommaren.

Betydelsen av skuggning

Även en liten skugga kan ha stor påverkan. Om en skorsten skuggar en enda cell i en panel kan det strypa flödet för hela den panelen, och i värsta fall hela strängen om man inte har optimerare. Bypass-dioder i panelerna hjälper till att leda strömmen förbi den skuggade delen, men effektförlusten är oundviklig.

Vid planering används ofta satellitbilder och 3D-modeller för att simulera skuggning över året. Träd växer, så det kan vara klokt att beskära vegetation i närheten av huset innan installationen.

Diffust ljus, det vill säga ljus som sprids genom moln, bidrar också till produktionen. Solceller producerar el även när det är molnigt, men effekten är betydligt lägre än vid direkt solljus. Sverige har mycket diffust ljus, vilket gör att paneler med bra egenskaper för svagt ljus är att föredra.