Fotovoltaik

Læsetid 4 minutter

Opdateret - 5. september 2023

Juridisk situation pr. 01.01.2021

Den nye lov om vedvarende energikilder (EEG) trådte i kraft den 1. januar 2021, også for solcelleanlæg.

Det betyder, at egetforbrug fra gamle og nye solcelleanlæg op til og med 30 kWp er fritaget for EEG-tillægget. Det er ikke nødvendigt at installere intelligente målere til dataindsamling for egetforbrug op til 7 kWp.

Vederlag for elektricitet, der leveres til nettet

Indfødningstariffen falder med stigende produktion og stigende dato for første idriftsættelse. Det betyder, at jo mere systemet leverer, og jo senere det installeres, jo lavere er feed-in-tariffen.

Systemer, der sættes i drift den 1. september 2021, vil blive godtgjort med 0,0725 euro for op til 10 kWp. Med 0,30 ... 0,35 euro pr. kWh for indkøbt elektricitet udgør vederlaget ca. 20% af den pris, der skal betales for indkøbt elektricitet. Alle kan selv afgøre, om det kan betale sig at levere strøm til nettet.

Det giver måske mere mening at bruge den komplette Eget forbrug være.

Valg af solcellemoduler

Hvor solcellemoduler tidligere var mange gange dyrere og langt mindre effektive, findes der i dag et enormt udvalg af design, output, effektivitet osv.

Det er ikke let at finde den gyldne middelvej, men det kan lade sig gøre.

Vælg en anerkendt producent, et design, der kræver få moduler, giver den højest mulige effektivitet og kommer så tæt som muligt på det ønskede output.

Designet er normalt rektangulært, men varierer i modulernes bredde og længde. Det tilgængelige areal er derfor den begrænsende faktor, når modulstørrelsen skal vælges. Hvis der bygges flere rækker, skal der tages højde for skyggen fra modulerne bag den første række. Man skal planlægge en tilsvarende afstand mellem modulrækkerne, så der ikke kastes skygger på den næste række, når solen står lavere. Det minimerer det anvendelige areal.

De nødvendige afstande kan bestemmes ved hjælp af software eller mere simpelt ved at tegne.

De data, der kræves til dette, er:

• Geogr. længde/bredde af installationsstedet
• Solens azimut ved vintersolhverv 12:00 h
• Elevationshøjde på modulets øverste kant
• Elevationsvinkel (normalt 30°)

En god dokumentation af dette kan findes i dette værk af Dr.-Ing. Volker Quaschning og Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Hanitsch. Som det normalt er tilfældet, er et optimalt resultat altid forbundet med en indsats, om ikke andet så i form af at sætte sig ind i de teoretiske overvejelser, der ligger til grund for det.

Når de givne parametre er fastlagt, er næste skridt at finde de rigtige moduler. Til maksimalt 7 kW er 20 moduler på hver 350 W velegnede, som kan forbindes i 2 strenge på hver 10 moduler.
En streng refererer til en serieforbindelse af moduler. En eksemplarisk modul-MPP-spænding (Maximum Power Point) på 35 V resulterer i en inverterindgangsspænding på 350 V DC.

Antallet af mulige strenge afhænger af valget af inverter. Små invertere har kun en MPP-tracker og tillader derfor kun tilslutning af en enkelt streng.

Lille inverter 1×1

Der er grundlæggende tre typer invertere, dem, der er nettilsluttede eller off-grid, eller en kombination af begge driftstilstande.

Netværksstyret Invertere synkroniserer sig selv med 50 Hz-netfrekvensen. Hvis dette mislykkes i tilfælde af strømsvigt, holder de op med at arbejde, så længe strømsvigtet varer.

Netværksuafhængig Invertere bruges i såkaldte stand-alone-systemer, dvs. uafhængige solcelleanlæg, der ikke er koblet til det offentlige net.

Invertere, der kombinerer begge driftstilstande, kaldes Hybrid-På den ene side er de forbundet til det offentlige net, men også via såkaldte MPPT-controllere til batterier, der oplades af de solcellemoduler, der også er tilsluttet, når solen skinner. I tilfælde af netsvigt skifter hybridinverteren simpelthen til batteridrift og opretholder dermed strømforsyningen inden for dens belastningsgrænser. Når det offentlige net er tilgængeligt igen, skifter den til batteriopladning.

Tekniske detaljer om inverteren

En trefaset enhed kan vælges som inverter, f.eks. en Kostal Piko IQ 8.5 til lige under 2.000 euro. Enfasede enheder fås kun op til 5 kW, f.eks. Kostal Piko MP plus 5.0-2 til ca. 1.200 euro.

Begge enheder har hver to MPP-trackere (tilslutning af to strenge).

Hvilke data er relevante, når man skal vælge en inverter?

Input-faser

Mindre invertere op til ca. 5 kW tilbyder generelt en fase, større invertere tre faser. Der kræves et trelederkabel til nettilslutningen for en enfaset tilslutning og et femlederkabel for en trefaset tilslutning.

Nominel AC-effekt

Den nominelle AC-effekt er inverterens maksimale effekt og derfor også den højeste PV-effekt, der kan installeres. Det betyder, at der ikke må tilsluttes flere solcellemoduler til en inverter end dens nominelle AC-effekt.

Antal MPP-trackere

Antallet af MPP-trackere, der er tilgængelige på en inverter, bestemmer antallet af strenge, der kan tilsluttes. Mindre invertere har normalt kun én MPP-tracker, mens større invertere har to eller flere. Jo flere MPP-trackere, der er installeret, jo dyrere er inverterne.

MPP-område

Det DC-spændingsområde, der er angivet her, definerer den maksimalt mulige DC-indgangsspænding ved MPP-trackeren. Den samlede DC-spænding for alle moduler kombineret i serie i en streng må ikke overstige den øvre grænse. Hvis området er specificeret som 360 ... 600 V, beskrives PV-modulets MPP-spænding som 35 V, hvilket resulterer i 600 / 35 = 17,14, dvs. maksimalt 17 moduler er mulige i serie som en streng.

Indgangsstrøm

Indgangsstrømmen angiver summen af alle strengstrømme som følge af additionen af MPP-strømmene for et modul i hver streng. Hvis et PV-modul har en MPP-strøm på 9,92 A, og der er installeret to strenge, resulterer 9,92 + 9,92 i en indgangsstrøm på 19,84 A.
Hvis vi antager, at inverteren kun kan håndtere maksimalt 16 A, skal der installeres moduler med en maksimal MPP-strøm på 16 - 9,92 = 6,08 A i den anden streng.

Spænding i åbent kredsløb

Solcellemodulernes tomgangsspænding er altid højere end MPP-spændingen. Den er højere ved lave udetemperaturer og lavere ved høje temperaturer. Hvis inverteren angiver en maksimal tomgangsspænding på f.eks. 750 V, må modulets tomgangsspænding ikke overstige 750 / 17 = 44 V med 17 moduler installeret.

Effektivitet

Virkningsgraden beskriver den effektivitet, hvormed en inverter omdanner den indgående DC-spænding til den udgående AC-spænding. Men da virkningsgraden også varierer med svingende solintensitet, er viden om spændingsafhængigheden vigtig for korrekt design. Som regel er en lavere spænding forbundet med højere effektivitet.
I denne sammenhæng er det derfor mindre effektivt at bruge den øverste grænse for MPP-området. Det er derfor bedre at bruge en konfiguration med flere strenge, selv om det betyder et større økonomisk udlæg ved køb af inverteren.