Solenergiindstråling i Danmark

Den årlige solindstråling i Danmark varierer normalt ikke mere end 10 % fra et gennemsnitstal (referenceåret), og udgør ca. 1000 kWh/m2/år for en vandret flade. Orienteres fladen mod syd med en hældning på 42° fås godt 1200 kWh/m2/år. På grund af Danmarks placering omkring 56° nordlig bredde er årstidsvariationen stor, mere end en faktor 10 fra bedste (juni) til ringeste (december) måned. Dansk Meteorologisk Institut (DMI) registrerer solindfald på 16 målestationer fordelt over landet og har gjort dette i mange år; der foreligger således pålidelige måledata for det meste af landet. Afvigelsen fra sted til sted i Danmark er godt 10 % med det østlige Danmark som det højeste og Midtjylland som det laveste.

I nedenstående illustration ses den globale solindstråling for Danmark i kWh/m2/år baseret på målinger foretaget af Danmarks Meteorologiske Institut.

Solindstråling i Danmark

Ydelse under danske forhold

Et optimalt placeret solcelleanlæg i Danmark kan forventes at yde 850-900 kWh/kWp pr. år.

Afvigelser fra den optimale placering vil betyde, at anlæggets effekt reduceres i et eller andet omfang. En reduktion kan dog holdes under 10 % med en orientering og hældning i intervallet +/- 40° fra syd og 15-55° hældning i forhold til vandret.

Ydelse i procent
Illustrationen ovenfor viser hvor mange procent af ydelsen, der mistes ved at placere solcelleanlægget væk fra den optimale situation, både i hældning og i orientering.

Eksempel: Et lodret anlæg der vender mod sydvest, har en hældning på 90° og afvigelse fra syd på 45°. Ved aflæsning i figuren fås en procentaflæsning på 65-70% (lyseblåt område), hvilket betyder at solcelleanlægget har en ydelse, der nedsættes med 30-35% i forhold til en optimal orientering.

Drift og vedligehold

Selve solcelleanlægget kræver stort set ingen vedligeholdelse. Solcellemodulet kan, hvis man ønsker det, afvaskes årligt med en fugtig klud. Derudover kan man kontrollere, om taggennemføringen stadig er tæt og evt. efterspænde fastgørelsen af panelerne i montagesystemet. Står der træer tæt på huset, bør grene klippes ned, hvis de er vokset så meget, at de kan skygge for solcellemodulerne og derved mindske ydelsen.

Vekselretteren er alle solstrømsystemers svageste punkt. Erfaringen er dog, at vekselretteren holder i mindst 10 år, hvorfor denne skal udskiftes en eller to gange i løbet af solcelleanlæggets levetid. Forventningen er, at vekselrettere de kommende år vil falde i pris på linje med computerudstyr. Der er derfor grund til at tro, at en eventuel udskiftning af vekselretteren efter f.eks. 15 år, kan være relativ billig.

Normalt sætter man de årlige udgifter til service og vedligeholdelse af solcelleanlæg til 0,5-0,8% af investeringen.

Levetid

Det er svært at vurdere levetiden for solcelleanlæg, idet der er et relativt begrænset datagrundlag, som kan bruges til at belyse dette. Rundt omkring i verden sidder solcelleanlæg med en alder på mere end 30 år, som fortsat producerer elektricitet. Levetiden for nye solcelleanlæg er sat til 35 år på baggrund af interviews med eksperter. Dansk Solcelleforening forudsætter i deres beregninger en levetid for solcelleanlæg på 35 år.

Vekselrettere har en noget lavere levetid på forventet 15 år.

Energitilbagebetalingstid

Energitilbagebetalingstiden er den tid solcellerne er om at producere den energi, der medgik til deres fremstilling.

Energitilbagebetalingstider anvendes ofte som et nøgleord for solcellemodulers og –systemers miljøindvirkning. Konservative værdier – fra 2005 – er illustreret nedenfor for krystallinske siliciumsolcellemoduler og –anlæg med selve solcellerne fremstillet af silicium på forskellig vis: ”ribbon”, ”multikrystallinsk” (polykrystallinsk) og ”monokrystallinsk”, og fordelt på selve modul-laminatet, dets ramme og resten af anlægget (Balance-of-System BOS).

To indstrålinger er vist:

  • M-EUR er Midteuropa med ca. 1000 kWh/m2/år (svarer til Danmark) og
  • S-EUR er Sydeuropa med ca. 1.700 kWh/m2/år.

Det fremgår klart, at fremstilling af solcellelaminatet inkl. silicium feedstock, wafer og celler er energikrævende. For de mest almindelige poly- og monokrystalinske solcellelaminater – fremstillet i 2008 og anvendt under danske betingelser – anslås energitilbagebetalingstiden til 2,5 – 3,5 år.

Disse nøgletal forbedres løbende som følge af reduceret/ændret materialeforbrug og bedre fremstillingsteknologier, og det skønnes, at der kan opnås yderligere 40-50 % forbedring.

Genbrug

Genbrugsmulighederne er godt belyst, og der er i Europa etableret en frivillig indsamlings- og genbrugsordning for solcellemoduler. Solcellemoduler lader sig i vid udstrækning genbruge på kommercielle vilkår. Indsamling og genbrug af solcelleanlæggenes elektronik m.v. er reguleret af gældende EU-direktiver og nationale bestemmelser. Solcelleteknologien er endnu en ung teknologi, og for 2008 skønnes der i Europa kun at blive tale om ca. 3.800 tons ”solcelle-skrot”; i 2020 forventes dette tal at sige til mere end 35.000 tons på basis af en forventet økonomisk anlægslevetid på 30 år.

Garantier

Producenter giver normalt 25 års garanti på modulerne – oftest kommende til udtryk ved en garanti for at ydelsen maksimalt reduceres med given en procentsats. Garantien på vekselrettere er forskellig, men kan eksempelvis være på 5 år.