Följande huvudregel för solel i nordliga förhållanden är avgörande för en stor elproduktion, samt för att anläggningen inte ska utsättas för onödiga risker från stora snölaster och eventuell snöröjning:
Montera solceller där solinstrålningen är stor men snö inte ansamlas!
Huvudregeln kan utvecklas till fem rekommendationer listade i prioritetsordning nedan. Om man följer dem minskar risken för skador och man kan se fram emot många problemfria år med god produktion av hållbar solel. Självklart måste varje solelanläggning installeras inom
ramarna för gällande lagar och regler.
6.1 Undersök snöförhållandena på platsen innan installation
Fastighetsägaren är oftast den som vet bäst var det lokalt brukar ansamlas snö och när den smälter bort. Ta denna kunskap i beaktande när anläggningen planeras och undvik om möjligt att placera solcellsmoduler på platser som ackumulerar mycket snö och som kommer kräva snöröjning. Tidpunkten på året då modulerna blir snöfria är viktig för hur stor den årliga energiproduktionen blir, vilket gäller oavsett om snön glider av, töar bort eller röjs undan.
6.2 Säkerställ att installationen är genomtänkt ur ett snöperspektiv
En god kvalitetskontroll under installationen av en anläggning, och efter dess driftsättning, är extra viktig i nordliga förhållanden eftersom snö kan medföra stora påfrestningar på en solelanläggning och dess fästanordningar. Installationen ska vara dimensionerad utifrån de förväntade snörelaterade påfrestningarna och följa tillverkarnas anvisningar. Även om en installatör är bekant med de utmaningar som följer nordliga förhållanden saknas kanske kunskap om de lokala förutsättningarna: håll en tät dialog! Fokusera särskilt på modulernas infästning, kabeluppfästning och -dragning.
6.3 Välj robusta moduler och fästanordningar
Välj beprövade typgodkända moduler och monteringssystem. Välj modulteknologi (till
exempel kristallint kisel eller någon tunnfilm) och tillverkare utifrån en ekonomisk kalkyl med de givna förutsättningarna. Utgå ifrån total kostnad, önskad produktion och tillgänglig yta snarare än från specifika fysikaliska modulegenskaper. Utifrån ett hållfasthetsperspektiv bör man överväga om en extra monteringsskena per rad är nödvändigt. Man kan även fundera kring glas-glasmoduler som minskar risken för sprickor och degradering samt ramlösa moduler som kan underlätta för snö att glida av anläggningen.
6.4 Röj undan snö från anläggningen om det är nödvändigt
Man avråder generellt från snöborttagning på solelanläggningar och om arbete sker på tak krävs kunskap och skyddsutrustning. Tre anledningar att ändå röja sin solelanläggning är i prioritetsordning:
1. Om det föreligger risk för takskada eller takras.
2. För att minska risken för skador på solcellsmodulerna eller deras fästanordning. 3. För att öka anläggningens elproduktion under vintern (marginell vinst) eller våren
(stor vinst).
När man snöröjer sin solelanläggning bör man använda en metod som är skonsam för den som utför arbetet och som minimerar risken för skador på modulerna. Undvik redskap med vassa kanter och lämna gärna ett lager snö på modulerna som buffert för att de inte ska skadas. Snöröjning för att öka produktionen bör fokusera på att få anläggningen snöfri från och med mars.
6.5 Montera modulerna med rätt orientering
Montera solcellsmodulerna med så hög lutning som möjligt upp till omkring den optimala lutningen ur ett instrålningsperspektiv. I Piteå är den 50° för ett enkelsidigt söderriktat system. Lutningen är mer avgörande än anläggningens riktning; även om söderläge är bäst kan avvikelser därifrån mot både öst och väst ge ett acceptabelt energiutbyte. En hög lutning minskar mängden snö som ackumuleras på modulerna och ökar sannolikheten att den glider av utan snöröjning. Säkerställ i den mån det är säkerhetsmässigt möjligt att snön har någonstans att ta vägen, så att den inte hindras från att glida av.
Valmöjligheterna för en takmonterad anläggnings orientering är begränsade, men för markmonterade anläggningar är de större. Om modulerna kan monteras så att ljus kan nå baksidan kan dubbelsidiga moduler övervägas.
Referenser
Aarseth, B.B., M.B. Øgaard, J. Zhu, T. Strömberg, J.A. Tsanakas, J.H. Selj och E.S. Marstein. 2018. ”Mitigating Snow on Rooftop PV Systems for Higher Energy Yield and Safer Roofs”. 35th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition.
Andenæs, Erlend, Bjørn Petter Jelle, Kristin Ramlo, Tore Kolås, Josefine Selj och Sean Erik Foss. 2018. ”The Influence of Snow and Ice Coverage on the Energy Generation from Photovoltaic Solar Cells”. Solar Energy 159: 318–328.
Andersson, Per-Olof, Bjørn Petter Jelle och Zhiliang Zhang. 2017. ”Passive Snow Repulsion: A State-of-the-Art Review Illuminating Research Gaps and Possibilities”. Energy Procedia 132: 423–428.
Andrews, Rob W., Andrew Pollard och Joshua M. Pearce. 2013. ”The Effects of Snowfall on Solar Photovoltaic Performance”. Solar Energy 92: 84–97.
Ascencio-Vásquez, Julián, Ismail Kaaya, Kristijan Brecl, Karl-Anders Weiss och Marko Topič. 2019. ”Global Climate Data Processing and Mapping of Degradation Mechanisms and Degradation Rates of PV Modules”. Energies 12 (24): 4749.
Avancis. 2019. ”Powermax 4.4 Datasheet”.
Beck, Hylke E., Niklaus E. Zimmermann, Tim R. McVicar, Noemi Vergopolan, Alexis Berg och Eric F. Wood. 2018. ”Present and Future Köppen-Geiger Climate Classification Maps at 1-Km Resolution”. Scientific Data 5 (1): 180214.
Becker, Gerd, Bruno Schiebelsberger och Walter Weber. 2006. ”An Approach to the Impact of Snow on the Yield of Grid Connected PV Systems”. 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, 2732– 2735.
Behrendt, Tanja, Jan Kuehnert, Annette Hammer, Elke Lorenz, Jethro Betcke och Detlev Heinemann. 2013. ”Solar Spectral Irradiance Derived from Satellite Data: A Tool to Improve Thin Film PV Performance
Estimations?” Solar Energy 98: 100–110.
Beinert, Andreas J., Pascal Romer, Martin Heinrich, Max Mittag, Jarir Aktaa och D. Holger Neuhaus. 2020. ”The Effect of Cell and Module Dimensions on Thermomechanical Stress in PV Modules”. IEEE Journal of Photovoltaics 10 (1): 70–77.
Bengtsson, Anna, Erik Holm, David Larsson och Björn Karlsson. 2017. ”Skuggningshandbok - Solel”. 2017–385. Högskolan i Gävle: Energiforsk.
Boinovich, Ludmila B., Alexandre M. Emelyanenko, Kirill A. Emelyanenko och Evgeny B. Modin. 2019. ”Modus Operandi of Protective and Anti-icing Mechanisms Underlying the Design of Longstanding Outdoor Icephobic Coatings”. ACS Nano 13 (4): 4335–4346.
Boverket. 2019. ”Karta med snölastzoner”. Hämtad 28 maj 2020. https://www.boverket.se/sv/byggande/regler-for- byggande/om-boverkets-konstruktionsregler-eks/sa-har-anvander-du-eks/karta-med-snolastzoner/. Brearley, David. 2017. ”Bifacial PV Systems.” Solar Pro, 2017.
Brench, Bronwyn L. 1979. ”Snow-Covering Effects on the Power Output of Solar Photovoltaic Arrays”. COO--4094-61.
Brennan, M.P., Augusta Abrahamse, Rob Andrews och Joshua Pearce. 2014. ”Effects of Spectral Albedo on Solar Photovoltaic Devices”. Solar Energy Materials and Solar Cells 124: 111–116.
Buerhop, Claudia, Thilo Winkler, Frank W Fecher, Andreas Bemm, Jens Hauch och Christian Camus. 2017. ”Performance Analysis of Pre-Cracked PV-Modules at Realistic Loading Conditions”. 34th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition
Debbarma, Mary, K. Sudhakar och Prashant Baredar. 2017. ”Comparison of BIPV and BIPVT: A Review”. Resource- Efficient Technologies 3 (3): 263–271.
Deceglie, Michael G., Dirk C. Jordan, Ambarish Nag, Adam Shinn och Chris Deline. 2019. ”Fleet-Scale Energy-Yield Degradation Analysis Applied to Hundreds of Residential and Nonresidential Photovoltaic Systems”. IEEE Journal of Photovoltaics 9 (2): 476–482.
Energimyndigheten. 2019. ”Drift och underhåll av din solcellsanläggning”. Hämtad 22 april 2020.
http://www.energimyndigheten.se/fornybart/solelportalen/drift-och-underhall-av-din- solcellsanlaggning/.
Energimyndigheten. 2020. ”Kortsiktsprognos – våren 2020”. Hämtad 28 maj 2020.
http://www.energimyndigheten.se/globalassets/statistik/prognoser-och-scenarier/kortsiktiga- prognoser-2019-2022.pdf.
Ferroamp. 2019. ”EnergyHub väggmonterad 7 & 14 kVA - Dubbelriktad växelriktare med DC nanogrid-teknik”. Fillion, R. M., A. R. Riahi och A. Edrisy. 2014. ”A Review of Icing Prevention in Photovoltaic Devices by Surface
Engineering”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 32: 797–809. First Solar. 2020. ”First Solar Series 6 Datasheet”.
FN:s utvecklingsprogram. 2020. ”Hållbar energi för alla”. Hämtad 16 juni 2020. https://www.globalamalen.se/om- globala-malen/mal-7-hallbar-energi-alla/.
Geisemeyer, Ino, Nico Tucher, Björn Müller, Heiko Steinkemper, Jochen Hohl-Ebinger, Martin C. Schubert och Wilhelm Warta. 2017. ”Angle Dependence of Solar Cells and Modules: The Role of Cell Texturization”. IEEE Journal of Photovoltaics 7 (1): 19–24.
Ginsberg, Michael. 2019. Solar Photovoltaic Power Optimization: Enhancing System Performance through Operations, Measurement, and Verification. Routledge.
Granlund, Alexander, Jimmy Narvesjö och Anna Malou Petersson. 2019. ”The Influence of Module Tilt on Snow Shadowing of Frameless Bifacial Modules”. 36th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition
Grunow, P, S Lust, D Sauter, V Hoffmann, C Beneking, B Litzenburger och L Podlowski. 2004. ”Weak Light Performance and Annual Yields of PV Modules and Systems as a Result of the Basic Parameter Set of Industrial Solar Cells”. 19th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition.
Haque, Anis. 2017. ”Energy Loss in Solar Photovoltaic Systems Under Snowy Conditions”. Journal of Electrical and Electronic Engineering 5 (6): 209.
Hasselbrink, Ernest, Mike Anderson, Zoe Defreitas, Mark Mikofski, Yu-Chen Shen, Sander Caldwell, Akira Terao, David Kavulak, Zach Campeau och David DeGraaff. 2013. ”Validation of the PVLife Model Using 3 Million Module-Years of Live Site Data”. IEEE 39th Photovoltaic Specialists Conference, 0007–0012.
Heidari, Negin, Jephias Gwamuri, Tim Townsend och Joshua M. Pearce. 2015. ”Impact of Snow and Ground
Interference on Photovoltaic Electric System Performance”. IEEE Journal of Photovoltaics 5 (6): 1680–1685. Hyundai Solar. 2020. ”HiE-S315RG Mono-Crystalline Datasheet”.
Innotech Solar. 2011. ”ITS Economy Datasheet”.
Jinko Solar. 2020. ”Eagle 60P 265-285 Watt Poly Crystalline Module Datasheet”.
Kahl, Annelen, Jérôme Dujardin och Michael Lehning. 2019. ”The Bright Side of PV Production in Snow-Covered Mountains”. Proceedings of the National Academy of Sciences 116 (4): 1162–1167.
Kleven, Øystein och Hanna Persson. 2015. ”Solar Power Plants in the North.Pdf”. 2013/12. norut Northern Research Institute.
Kovacs, Peter. 2019. ”Besiktningar av mindre solcellsanläggningar i drift”. 9P04225-04. Energimyndigheten. LG. 2019. ”Neon2 Black Datasheet”.
Lindahl, Johan, Cristina Stoltz, Amelia Oller-Westerberg och Jeffrey Berard. 2019. ”PVPS National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2018”. IEA.
Litzenburger, B., S. Pingel, S. Janke, S. Held och R. Alam. 2014. ”Low Light Performance of Solar Cells and Modules”.
29th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition.
Louwen, Atse, Wilfried G. J. H. M. van Sark, André P. C. Faaij och Ruud E. I. Schropp. 2016. ”Re-Assessment of Net Energy Production and Greenhouse Gas Emissions Avoidance after 40 Years of Photovoltaics
Development”. Nature Communications 7 (1): 13728.
Marion, Bill, Robert Schaefer, Holden Caine och Gonzalo Sanchez. 2013. ”Measured and Modeled Photovoltaic System Energy Losses from Snow for Colorado and Wisconsin Locations”. Solar Energy 97: 112–121. Mathiak, G, J Sommer, W Herrmann, N Bogdanski, J Althaus, F Reil, Am Grauen Stein och Gerhard Mathiak. 2016.
”PV Module Damages Caused by Hail Impact and Non-Uniform Snow Load”. 32nd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition
Meyer, Edson L. och Ochuko K. Overen. 2019. ”Blue Skies and Red Sunsets: Reliability of Performance Parameters of Various p-n Junction Photovoltaic Module Technologies”. Cogent Engineering 6 (1): 1691805.
Molin, Elin, Bengt Stridh, Andreas Molin och Ewa Wäckelgård. 2018. ”Experimental Yield Study of Bifacial PV Modules in Nordic Conditions”. IEEE Journal of Photovoltaics 8 (6): 1457–1463.
Nelson, Jenny. 2004. The Physics of Solar Cells. London: Imperial College Press. Panasonic. 2018. ”Photovoltaic Module HIT Kuro (N330K/N325K/N320K)”.
Pawluk, Robert E., Yuxiang Chen och Yuntong She. 2019. ”Photovoltaic Electricity Generation Loss Due to Snow – A Literature Review on Influence Factors, Estimation, and Mitigation”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 107: 171–182.
PVsyst. 2020a. ”Albedo Documentation”. Hämtad 26 maj 2020. https://www.pvsyst.com/help/albedo.htm. PVsyst. 2020b. ”The Hay Transposition Model”. Hämtad 26 maj 2020.
https://www.pvsyst.com/help/models_meteo_hay_model.htm. Q-cells. 2010. ”Q.SMART UF 75-95 Datasheet”.
Radionov, Vladimir, N. Bryazgin och E. Alexandrov. 1997. ”The Snow Cover of the Arctic Basin”. APL-UW TR9701. Applied Physics Laboratory.
Rahmatmand, Ali, Stephen J. Harrison och Patrick H. Oosthuizen. 2018. ”An Experimental Investigation of Snow Removal from Photovoltaic Solar Panels by Electrical Heating”. Solar Energy 171: 811–826.
Rashedi, A. och Taslima Khanam. 2020. ”Life Cycle Assessment of Most Widely Adopted Solar Photovoltaic Energy Technologies by Mid-Point and End-Point Indicators of ReCiPe Method”. Environmental Science and Pollution Research.
Rönnelid, M och B Karlsson. 1997. ”Irradiation Distribution Diagrams and Their Use for Estimating Collectable Energy”. Solar Energy 61 (3): 191–201.
Schneller, Eric J., Hubert Seigneur, Jason Lincoln och Andrew M. Gabor. 2019. ”The Impact of Cold Temperature Exposure in Mechanical Durability Testing of PV Modules”. IEEE 46th Photovoltaic Specialists Conference, 1521–1524.
SMA Solar. 2020. ”Sunny Boy / Sunny Tripower Temperature Derating Technical Information”. SMHI. 2017a. ”Strålning”. Hämtad 28 maj 2020. https://www.smhi.se/data/meteorologi/stralning.
SMHI. 2017b. ”Normal temperatur”. Hämtad 28 maj 2020. https://www.smhi.se/data/meteorologi/temperatur. SMHI. 2017c. ”Snö”. Hämtad 28 maj 2020. https://www.smhi.se/data/meteorologi/sno.
SMHI. 2018. ”Snötäckets utbredning och varaktighet”. Hämtad 28 maj 2020.
https://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/snotackets-utbredning-och-varaktighet-1.6323. SolarEdge. 2018. ”SolarEdge DC Optimized Inverters and Power Optimizers: Robust for Tough Environments”.
Hämtad 13 maj 2020.
https://www.solaredge.com/sites/default/files/se_environmental_conditions_brochure_na.pdf. SolarEdge. 2019. ”Temperature De-rating - Technical Note (Europe & APAC)”. Hämtad 12 maj 2020.
https://www.solaredge.com/sites/default/files/se-temperature-derating-note.pdf.
Statistiska centralbyrån. 2019. ”Tillförsel och användning av el 2001-2008 (GWh)”. Hämtad 16 juni 2020.
https://www.scb.se/hitta-statistik/statistik-efter-amne/energi/tillforsel-och-anvandning-av-energi/arlig- energistatistik-el-gas-och-fjarrvarme/pong/tabell-och-diagram/tillforsel-och-anvandning-av-el-gwh/. Stion. 2014. ”Elevation 4 Frameless Solar Module Datasheet”.
Sun, Xingshu, Mohammad Ryyan Khan, Chris Deline och Muhammad Ashraful Alam. 2018. ”Optimization and Performance of Bifacial Solar Modules: A Global Perspective”. Applied Energy 212: 1601–1610. SunPower. 2020. ”SunPower® X-Series Residential Solar Panels | X21-335-BLK | X21-345 Datasheet”.
Townsend, Tim och Loren Powers. 2011. ”Photovoltaics and Snow: An Update from Two Winters of Measurements in the Sierra”. 37th IEEE Photovoltaic Specialists Conference
Trina Solar. 2020. ”Limited Warranty for Trina Solar Brand Crystallina Solar Photovoltaic Modules”. Hämtad 29 maj 2020. https://www.trinasolar.com/us/resources/downloads#DEG14C.07(II).
van Noord, Michiel. 2010. ”Byggnadsintegrerade solcellsanläggningar Europeisk Best-Practice”. 10:41. Elforsk AB. van Noord, Michiel, Torsten Berglund, och Mark Murphy. 2017. ”Snöpåverkan på solelproduktion om snöförluster
på takanläggningar i Norra Sverige.” 2017:382. Energiforsk.
Wallace, John M. och Peter V. Hobbs. 2006. Atmospheric Science - An introductory survey. 2:a uppl. International geophysics. Academic Press.
Wern, Lennart. 2015. ”Snödjup i Sverige 1904/05 – 2013/14”. 158. Meteorologi. SMHI.
Yin, H. M., D. J. Yang, G. Kelly, och J. Garant. 2013. ”Design and Performance of a Novel Building Integrated PV/Thermal System for Energy Efficiency of Buildings”. Solar Energy 87: 184–195.
Yingli Solar. 2011. ”Panda 265 Series Datasheet”.
Yr. 2017. ”Weather Statistics for Munich”. Hämtad 13 maj 2020.