Detta är en faktor där det florerar mycket desinformation och myter. Till och med annars seriösa aktörer som Vattenfall AB, bidrar till att propagera mytbildningen. Jag ska därför göra ett försök att reda ut begreppen utan att gräva mig allt för djupt ner i bakomliggande teorin. Inledningsvis kan man i alla fall med säkerhet säga att skuggor kan ha stor påverkan på produktionen och bör undvikas så långt det är möjligt. Även delvis skuggning av anläggningen påverkar produktionen. Detta kan medföra att elproduktionen minskas.
Solcellerna i en panel är seriekopplade för att spänningen ska adderas upp till tillräckligt höga tal. Spänningen över en enda liten cell inne i en solcellspanel är ca 0,5V. Seriekopplingen innebär att om en solcell skuggas påverkas en större del av modulen, eller till och med hela. När man seriekopplar paneler innebär det att samma mängd ström måste gå igenom samtliga paneler. Alla paneler i en sträng blir därför helt beroende av varandra; om det ”går trögt för strömmen” att ta sig igenom en cell (t.ex. på grund av skugga), så leder detta till att hela strängen påverkas om man inte byggt in någon form av skydd mot detta problem. Detta är den grundläggande teorin bakom Vattenfalls påstående och hade säkert varit helt sant förr i tiden.
Anta att de fem seriekopplade panelerna i figur 1 ovan producerar 300 W (standardvärde för en bra monokristallin panel) vardera vid optimala förhållanden. Det ger totalt 1500 W, men med en panel skuggad så att den endast producerar 150 W, riskerar produktionen i hela strängen att sjunka till 750W. Moderna paneler har därför numera alltid by-passdioder som kopplar bort delar av paneler som producerar för dåligt för att nå en högre total effekt. I exemplet ovan skulle den totala effekten bli 300×4=1200W om en skuggad panel kopplades bort helt, dvs. mycket bättre än de 750 W som paneler utan by-passfunktion hade gett. Varje panel består av 60 eller 72 solceller (om vardera 0,5V). Utan by-passfunktion skulle skuggning av en sådan cell ge väldigt högt motstånd över den, vilket skulle göra den till en ”hot-spot” då hela effekten från de oskuggade cellerna i modulen skulle dumpas i den lilla skuggade solcellen. Detta förhindras dock alltid effektivt i moderna paneler med de inbyggda by-passdioderna.
Har man ett tak med flera vinklar och riktningar och kanske vandrande skuggor under dagen kan man komplettera med effektoptimerare. Den hjälper mot lätt skuggning och jämnar ut effektskillnader som annars hade sänkt den totala verkningsgraden. En effektoptimerare är helt enkelt en DC/DC transformator som höjer spänningen på bekostnad av strömstyrkan från skuggade paneler/strängar och därmed förhindrar att strömmen flyter ”trögt” genom den skuggade panelen. Att ha paneler både i öst, väst och syd kan vara väldigt bra som jag nämnt tidigare, men det ställer större krav på hårdvaran där optimerare är att rekommendera i någon form. I bild 2 nedan syns ett scenario där produktionen i princip hade varit obefintlig utan individuella optimerare.
Likströmmen från panelerna leds i en solcellsanläggning ner till en växelriktare som gör växelström av den. Växelströmmen kan sedan användas som vanligt eller ledas ut på elnätet och säljas. Man kan dela upp sina strängar i flera mindre strängar och ha optimerarna i växelriktaren, eller ha en optimerare till varje panel sittandes under panelen på taket och behålla stränglängden (t.ex. SolarEdge). Fördelen med Solaredges lösning med optimerare under varje panel är att man kan behålla en lång stränglängd. Man vill gärna ha en lång stränglängd eftersom det finns en minsta spänning som växelriktaren aktiveras vid och spänningen från panelerna på morgonkvisten aktiveras tidigare ju längre sträng du har, eftersom seriekopplingen gör att spänningen ökar för varje inkopplad panel på strängen. Du kan alltså utnyttja mer av solljuset på dagen genom att ha längre strängar.
Ibland går det också att anpassa hela installationen för att hantera skuggning. Om man misstänker att man har ett skuggningsproblem och vill undersöka närmare kan jag rekommendera ”skuggningshandbok” av Energiforsk. Här följer dock några allmänna råd.
- Vid nybyggnation eller takomläggningar är det lämpligt att placera skuggande föremål så att inverkan på en eventuell solcellsanläggning minimeras. Olika imkanaler och avloppsluftningar kan med fördel placeras på takytan med sämst förutsättningar för solel, såsom ett norrtak. Ibland kan det vara lönsamt att dra om takgenomföringar till norrsidan även om man inte ska lägga om hela taket. Är man händig gör man det billigt själv, då det ofta kräver ganska små ingrepp.
- Vid olika vinklar och riktningar på panelerna på taket rekommenderas effektoptimerare. Vid stora oskuggade ytor i samma riktning och vinkel är optimerare onödiga och blir bara en extra kostnad och svag punkt när anläggningen åldras.
- Decentraliserade effektoptimerare, som moduloptimerare eller modulväxelriktare, är verkningslösa vid vissa varianter av skarpa skuggor, exempelvis från kanter, eftersom det då inte finns någon spänning alls att transformera upp när by-passdioden kopplat bort panelen helt. Däremot kan de fylla en funktion vid splittrad skuggning, exempelvis från träd.
- Du bör också ta hänsyn till skicket på ditt nuvarande tak. Solpaneler förväntas hålla i åtminstone 25-30 år. Är du, eller förväntas inom de närmsta åren vara i behov av ett takbyte kan det därför vara en god idé att slå två flugor i en smäll och investera i ett så kallat soltak med takintegrerade solceller. Om ditt tak redan är i gott skick så skyddar solpanelerna takytan och gör att det inte behöver bytas ut lika snabbt som annars.
- Betydande skuggning av ditt tak i form av träd och bebyggelse kan i vissa fall vara ett hinder. Men i de allra flesta fallen går det att minimera dess konsekvenser med rätt produkter och placering av solpanelerna.
Skuggningshandboken
Electrified 