Ellagring och utmatning till elnätet

I det fallet överskottsel från en solcellsinstallation inte matas tillbaka mot nätet finns möjligheten till ellagring. Att lagra solel ger användaren möjlighet att utan

utmatningsabonnemang nyttiggöra en större andel av den producerade överskottselen som inte används. Tekniken har en rad fördelar, förutom en större energivinst kan reservoaren av el användas som energikälla då solen inte skiner men ett elbehov kvarstår. Den svagaste länken i solelproduktionen elimineras därmed och flyttar användaren ett steg närmre möjligheten till självförsörjning från solel.

8 Solljusets ljusspektra framställs grafiskt med infallande effekt som funktion av våglängd. Ljus med längre våglängder tillhör det infraröda spektrumet (rödskift) och ljus med korta våglängder det blåa (blåskift). Se Kapitel 2.1.

9 Tiden det tar för en solmodul att producera lika mycket energi som gick åt vid dess tillverkning. (Molander, o.a., 2010)

Figur 2.32. Vågade tunnfilmssolceller integrerade i takpannor. Bild: (Hogberg, 2020)

35 2.3.1. Batterilagring

Ellagring från solcellsanläggningar sker i huvudsak genom batterilagring. Principen fungerar på samma sätt där övriga användningsområden för batterier tillämpas– ett sätt att lagra energi.

Vid solcellsinstallationer är det vanligt att använda batterilagring som ett sätt att kapa effekttopparna för en byggnads energiförbrukning, det vill säga använda energi lagrad i batteribanken då elanvändningen är som högst och inte täcks av den momentana

solelproduktionen. (Wallnér, 2021) Principen möjliggör att en större del av producerad solel nyttiggörs, genom att tillvarata producerad el som istället för att gå till spillo flyttas till energikrävande tider på dygnet. En sektor där principen kommer till stor nytta är inom jordbruksnäringen. Lantbruk har ofta tider på dygnet med betydligt större elbehov, exempelvis i fallen för mjölkbönder där elbehovet under morgon och kväll växer med användningen av mjölkmaskiner. (Skogsberg, 2020) Vad det gäller elanvändningen för vanliga hushåll går den ofta upp under morgon samt eftermiddag/kväll, före och efter arbete.

Lagring av solel med hjälp av batterier kan därför tillämpas vid de flesta solcellsinstallationer där installationens produktion momentant överstiger elanvändningen. En graf över producerad solel och elanvändning för ett normalhushåll visas i Figur 2.33.

Figur 2.33. Graf över elanvändning (grå) och producerad solel (gul) för en villa. Bild: (Wallnér, 2021)

Då samhället i allmänhet går mot en högre grad av elektrifiering växer användningen av lagrad solel. Ett exempel är den växande elbilsmarknaden där bilarna kan utgöra ett komplement till vanlig batterilagring. I de fallen batteribankens kapacitet understiger produktionen av överskottsel kan batteriet i bilen fungera som extra lagringsutrymme och därmed utesluta ytterligare investeringar i batteribanker med större lagringskapacitet.

(Wallnér, 2021)

Batterier som används för lagring av solel idag har ofta en kapacitet på 5–10 kWh. De är gjorda för att användas ofta med en uppladdningstid på ett par timmar. Batterierna som används för energilagring är i huvudsak vanliga bly– eller litiumbatterier. De senare har fram

36

till dagens datum fallit i pris med ökad efterfrågan, och har en betydligt mindre storlek och större kapacitet avseende antalet laddcykler än vanliga blybaserade batterier. Garantitiden på ett vanligt litiumbatteri är i regel 10 år, med en inköpskostnad mellan 22 000–34 000 kr.

(HemSol, 2021) Lönsamheten för investeringen beräknas utifrån antalet laddningscykler batteriet klarar av under livstiden. Idag används batterilagring endast av ett fåtal

solelproducenter i landet. En stor orsak anses vara den skattereduktion gällande såld solel som gäller för solelproducenter. Reduktionen innebär ett status quo gällande batterilagring i

förhållande till såld solel. Lönsamheten att investera i en batteribank understiger eller faller jämnt ut med ett utmatningsabonnemang för såld överskottsel. I dagsläget behöver därför tekniken med batterilagring effektiviseras eller falla i pris för att bli lönsam för producenter av solel. (Wallnér, 2021)

2.3.2. Vätgas och bränsleceller

En teknik som vuxit i popularitet de senaste åren är vätgas i kombination med bränsleceller.

Vätgas tillhör gruppen bränslen med hög energidensitet. Med en upp till tre gånger högre frigjord energimängd per massenhet än bensin och fem gånger högre än kol är vätgas ett lovande och omskrivet alternativ till andra konventionella bränslekällor. Då bränslet befinner sig i gasfas är dock energidensiteten sett till volym betydligt lägre än övriga bränslen vilket gör lagrings– och transportmöjligheterna svårare än för konventionella fossila bränslen.

Vätgas är dessutom extremt lättantändligt vilket medför nödvändiga försiktighetsåtgärder vid hantering. (Vätgas Sverige, 2021)

Energilagring med vätgas fungerar att med hjälp av elektrolys producera gasen genom spjälkning av vattenmolekyler. Produktionen förutsätter en tillförsel av energi i form av elektricitet, vilket är var den producerade överskottselen från solcellsanläggningar kommer till nytta. Den producerade vätgasen lagras vanligen i en brand– och stötsäker lagringstank och används sedan via bränsleceller till att producera el. Verkningsgraden för produktionen av el tillbaka från vätgasen är ca 3:1, vilket betyder att 3 kWh lagrad solel behövs för att nyttiggöra 1 kWh elektricitet från lagrad vätgas. (Wallnér, 2021) (Vätgas Sverige, 2021)

Fördelen med vätgas kontra batterilagring är möjligheten till i princip indefinit lagring avseende tid i förhållande till batterier. För solelproducenter är detta lagringsalternativ ovanligt, då det kräver en rejäl investering för elektrolysrör, bränsleceller och lagringstank i jämförelse med batterilagring som endast kräver investering i en batteribank. (Vätgas Sverige, 2021)

2.3.3. Elnätet

Beroende på definitionen av ellagring finns ytterligare ett alternativ för överskottsel från solcellsanläggningar. Utmatning och försäljning av solel tillbaka till nätet kan ses som en typ av “lagring”, där nätet fungerar som ett oändligt stort batteri som genom den egna

försäljningen “fylls på” och genom köpt el “utvinns”. Jämförelsen är möjlig då värdet på köpt och såld el ligger nära varandra. (Wallnér, 2021)

37