Solceller

Solceller producerer elektricitet direkte af solens lys og kan både sættes op på husets facade, tag eller på jorden. De kan også anvendes i stedet for tag- eller facadebelægning eller bruges som solafskærmning.

Solceller på hele taget.
Eksempel på CIS-solceller, der udgør hele tagbelægningen. Foto: Würth Solar

Hvad er solceller, og hvad kan de bruges til?

Årligt modtager jorden cirka 120.000 terawatt solstråler, hvilket rundt regnet svare til 20.000 gange mere end hele verdens samlede energiforbrug.

Solceller bliver ofte forvekslet med solvarmeanlæg. Men hvor solvarmeanlæg producerer varmt vand, producerer solceller elektricitet. Solceller er en forureningsfri energikilde, som producerer elektricitet af solens lys, vel at mærke hvis man ser bort fra den forureningskilde solcellerne udgør i forhold til produktionen, transport, installering og bortskaffelse. De solceller, der findes i dag, kan omsætte op til ca. 20 procent af lysets energi til elektricitet.

Man skelner mellem nettilsluttede solcelleanlæg og off-grid solcelleanlæg. Off-grid anlæg kaldes også stand alone- eller ø-drift-solcelleanlæg og er ikke tilsluttet elnettet. Stand-alone anlæg lagrer derimod strøm i batterier.

I denne artikel beskæftiger vi os kun med nettilsluttede solcelleanlæg, som indgår i boligens energisystem, og som er tilsluttet elnettet.

Solceller er typisk monteret i moduler, som indeholder 36-72 solceller. Et solcellemodul består af tynde siliciumplader, der er loddet sammen. Pladerne kaldes solceller eller "fotovoltaiske" celler (foto = lys og voltaisk = elproducerende), PV på engelsk. Når sollyset opfanges af solcellemodulerne, produceres jævnstrøm, hvis styrke afhænger af solcellemodulets størrelse og sollysets intensitet.

Solcellemoduler findes i et stort udvalg af størrelser, udseender og kvaliteter. Solcellemodulet kan bruges som byggeelement på tag eller facade eller som solafskærmning. Solcellerne kan fx være bygget ind i glas eller ruder for at skærme mod solindfaldet. De kan også være semitransparente og lamineret imellem 2 lag glas. Det vil sige, at de både producerer el og skærmer mod solen på en og samme tid.

For at solcellerne kan sluttes til elnettet, skal jævnstrømmen omformes i en speciel netinverter eller vekselretter, der omdanner strømmen til 230 volt.

Et solcelleanlæg er sammensat af række solcellemoduler, som er koblet sammen. Der er i princippet ingen begrænsninger for anlæggets størrelse. Det er den ønskede effekt og fysiske muligheder, der er afgørende for anlæggets størrelse. Har man solceller på flere tagflader, så bør man overveje at anskaffe flere invertere, dvs. én til hver tagflade.

I Danmark kan et nettilsluttet solcelleanlæg med en optimal placering levere 900-5.000 kWh om året afhængig af størrelsen. På vores breddegrader er den optimale placering mod syd med en hældning på 30-45 grader.

Solceller som er integreret i bygningens arkitektur.
Solceller behøver ikke fremstå som et fremmedelement på bygningen, men kan sagtens blive en del af dens arkitektur. Foto: Jesper Ray

Hvilke typer solceller findes der?

De solceller, som findes på det danske marked i dag, er næsten alle krystallinske og baserede på silicium, dvs. monokrystallinske eller polykrystallinske celler. Desuden findes der ikke-krystallinske (amorfe) solceller og amorfe tyndfilmssolceller, som er baseret på pulveriseret silicium. De senere år er der kommet nye typer på markedet, der ikke er baseret på silicium.

I dag er 80 procent af markedets solceller baseret på krystallinsk silicium celleteknologi. Effektiviteten af disse er typisk 13-16 procent, men der findes også solceller med en effektivitet op til 20-23 procent.

Monokrystallinske solceller

En monokrystallinsk solcelle består af ét siliciumkrystal. Solcellerne er som standard sorte med en ensartet overflade. De er normalt runde i hjørnerne, men ønsker man en særlig tæt pakning i det færdige modul, kan de skæres ud i kvadrater. De enkelte celler er monteret mellem 2 lag glas eller mellem et glas- og et plastlag. Monokrystallinske celler har den højeste virkningsgrad.

Polykrystallinske solceller

Polykrystallinske solceller indeholder flere siliciumkrystaller, og de er ofte i blå nuancer og firkantede. De enkelte krystaller i solcellen kaster lyset forskelligt tilbage, hvilket giver en "levende" overflade. Polykrystallinske celler har en lidt lavere virkningsgrad pr. kvadratmeter end monokrystallinske.

Tyndfilmssolceller samt amorfe og ikke-krystallinske typer

Tyndfilmssolceller kaldes også i nogle sammenhænge for 2. generations solceller og er baseret på amorft silicium. Vi kender dem fra lommeregnere. Effekten af lavere end ved krystallinske solceller og dermed også billigere. Den fotoaktive halvleder er i dette tilfælde amorft silicium (formløst eller ikke-krystalliseret silicium), hvorpå der dampes et bærende underlag, som oftest er glas. Amorft silicium er langt den mest udviklede teknologi. Amorfe eller mikromorfe solceller kan fås i mange former.

Hvilke fordele og ulemper er der ved solceller?

Fordele:

  • Solceller er støjfri, forurener ikke og har ingen bevægelige dele.
  • 10 kvadratmeter solceller sparer ca. 1/2 ton CO2 om året.
  • Solceller har en lang levetid. Typisk er der en garanti på 25 år, og da teknologien er uden bevægelige dele, er den robust og driftssikker med lave vedligeholdelsesomkostninger.
  • Solceller kan integreres i bygningens arkitektur - enten som bygningselement i tag og facader, sat i vinduer eller som solafskærmning.
  • Solceller kan erstatte en del af facade- eller tagbelægningen og dermed spare udgifter til disse bygningsdele.
Skemaet viser fordele og ulemper ved henholdsvis krystallinske solceller og tyndfilmssolceller.
Skemaet viser fordele og ulemper ved henholdsvis krystallinske solceller og tyndfilmssolceller. Arkivfoto.

Ulemper:

  • Anskaffelsesprisen for solceller er forholdsvis høj.
  • Ved montage kan der være udfordringer både mht. fastgørelse og i øvrigt tagkonstruktionens bæreevne.
  • Et solcelleanlæg kan være dyrt i indkøb, da man ofte skal låne penge, hvilket kan give en lang tilbagebetalingstid.
  • Solceller producerer kun strøm i dagtimerne, hvor mange boligejere alligevel ikke er hjemme.
  • Selv skygge i små mængder kan forringe produktionen af el markant, hvorfor det ikke er en god idé at have træer i nærheden af anlægget, som kan skygge for det.
  • Solcellers udbytte af solskinstimerne er begrænset i vintersæsonen.
  • Rent æstetisk kan det være en udfordring at montere solceller, så de passer til husets arkitektur.
  • Solceller kan forringe husets værdi, hvis det æstetisk ikke passer til huset.
  • Inverterer med transformere kan godt udsende lidt statisk støj, som kan være til gene. 

LÆS OGSÅ: Kan en flagstang skygge for dine solceller?

Eksempel på semitransparente solceller i en vinterhave. SCHOTT Solar.
Eksempel på semitransparente solceller i en vinterhave.
Foto: SCHOTT Solar
Semitransparente solceller set indefra. SCHOTT Solar.
Semitransparente solceller set indefra.
Foto: SCHOTT Solar

Kan solceller betale sig?

Solceller bliver stadig vurderet som en relativt dyr energiteknologi med en meget lang tilbagebetalingstid, hvis man vel og mærke skal ud og låne alle pengene. Forskellige offentlige tilskudsordninger er dog med til at gøre investeringen mere attraktiv. Her gælder det om at være opmærksom på, hvad der findes af støtteordninger nu og her, da støtten til solceller har ændret sig over tid, hvor nye støtteordninger har afløst gamle.

I 2001 blev fx SOL 1000-projektet igangsat. Målet var at etablere op til 1.000 nye solcelleanlæg rundt om i Danmark, primært på private boliger, men kun ca. 700 blev realiseret. Projektet viste, at det kostede ca. 45.000 kr. at installere et husstandsanlæg på 1.000 watt med en ydelse på ca. 800 kWh om året.

Siden er fremstillingsprisen på solceller faldet. Fra 2001 til 2015 er priserne på anlæg faldet en del, så du i dag kan få et anlæg, der producerer dobbelt så meget strøm til godt og vel den halve pris.

I 2012 var det en økonomisk fordel at investere i solcelleanlæg. Daværende skatteregler betød, at man kunne afskrive hele investeringen.  I dag er der indført nye, og knap så lukrative skatteregler på solcelleområdet. Det er dog ikke uinteressant at overveje solceller som energikilde, selvom man kan argumentere for, at reglerne med tiden er blevet mindre fordelagtige.

LÆS OGSÅ: Tilskudsordninger og økonomi ved solceller - før og nu

I mange tilfælde kan de solcelleanlæg, som er bygget ind i bygningen (bygningsintegrerede) fx erstatte anden facade- eller tagbelægning. Det kan derfor være oplagt at etablere solcelleanlæg i sammenhæng med en udskiftning af fx tagbelægningen. Eksempelvis ligger prisniveauet på solceller allerede i dag på samme niveau som nogle af de dyrere facadebeklædninger, fx natursten, og derfor behøver det ikke at blive dyrere at erstatte dele af beklædningen med solceller.

Hvis du ikke synes, du har råd til at investere i solceller i øjeblikket, kan du evt. forberede arealer på huset, hvor de kan etableres, når prisen bliver mere fordelagtig, eller der kommer en lukrativ støtte- eller tilskudsordning.

Hvad skal du undersøge og overveje, før du etablerer et solcelleanlæg?

Inden du etablerer et anlæg skal du først og fremmest sikre dig, at du har et sted at placere anlægget, herunder skal du sikre dig, at taget kan bære anlægget, hvis du vil montere det på et tag.

Solceller er følsomme over for skygger, da ydelsen nedsættes væsentligt. Derfor er det vigtigt, at der ikke er træer, antenner, skorstene, kviste m.m., der kan kaste skygge over solcellerne i løbet af dagstimerne. Træer vokser jo, så tænk også lidt frem, før du planter et lille træ i din have.

Illustrationen viser i procent, hvad effekten af solindstrålingen er ved forskellige hældninger og retninger. Würth Solar/Vind & Sol.
Illustrationen viser i procent, hvad effekten af solindstrålingen er ved forskellige hældninger og retninger. Foto: Würth Solar

Arkitektonisk er den største udfordring at få solcellerne tilpasset huset, så de ikke fremstår som fremmedelementer, der forringer bygningens arkitektoniske kvalitet. Det er en god idé at få rådgivning af en arkitekt i den henseende.

Det kan fx være svært at montere solceller på ældre villaer, da de ofte har mange detaljer og fremspring, som kan give uønsket skygge. Ofte er der også kun mindre samlede tagarealer, hvorpå solcellerne kan placeres. I stedet kan solcellerne monteres på carporte, drivhuse og andre små bygninger eller som fritstående anlæg, fx i form af en pergola.

På vores breddegrader placeres solceller bedst mod syd med en hældning på 30-45 grader, men også øst- og vestvendte solceller yder acceptabelt. Ved en lodret placering (90 grader), fx på en facade, forringes effektiviteten med 20-40 procent, men til gengæld er effektiviteten større efterår, vinter og forår, hvor solen står lavere på himlen.

En familie på 4 personer i et hus på ca. 120 kvadratmeter skal have ca. 40-50 kvadratmeter solcelleareal, hvis husstandens el-behov skal dækkes. Det afhænger dog af typen af solceller og naturligvis af husstandens sammensætning og vaner.

LÆS OGSÅ: 10 gode råd, når du skal montere solceller

Før du vælger den endelige placering af et solcelleanlæg, bør du tjekke følgende:

  • Hvad siger lokalplanen? Det gælder specielt i sommerhusområder.
  • Er huset fredet eller bevaringsværdigt?
  • Er der regler for, hvordan husets facade skal se ud?
  • Hvad siger bygningsreglementet med hensyn til højdegrænseplan (bygningshøjde mod skel og nabo)?
  • Er der skyggende træer, bygningsdele, flagstænger el.lign.?
  • Kan solcellerne komme til at genere naboerne med reflekser? Solcellemoduler reflekterer ikke mere end et ovenlysvindue, men der kan alligevel være modstand fra naboen, og naboen kan i værste fald plante et træ – helt lovligt. Der findes solceller med antirefleksbehandling.
  • Hvor er den optimale placering i forhold til verdenshjørnerne og solcellernes hældning?
  • Hvilken placering harmonerer bedst med bygningen? Få rådgivning af en arkitekt.

Når du skal vælge, hvilken modultype du skal bruge, bør du overveje følgende:

  • Hvad er dine krav til levetiden?
  • Har du særlige krav med hensyn til form og farve? Hvordan vil de passe til dit hus?
  • Skal modulerne monteres fritstående på jorden eller integreres i en bygning?

Derudover er den en række tekniske krav mht til montage, du skal tage stilling til. Spørg en arkitekt eller ingeniør til råds.

I Danmark kræves der normalt en autorisation for at installere solcelleanlæg. Det er særligt uddannede elinstallatører, der udfører dette arbejde, og nogle kan findes på KSO-ordningens hjemmeside (en kvalitetssikringsordning for solvarme- og solcelleanlæg m.m.). Det er dog ikke alle installatører, der er opført her.

Mindre anlæg til fx sommerhuse leveres normalt som et byggesæt, du selv kan installere. Du skal dog være opmærksom på, at selv et 12 volt-anlæg ikke er helt ufarligt. Batteriet indeholder en stor energimængde, som kan udløses ved en kortslutning og medføre brand eller eksplosion. Så sørg for at følge producentens anvisning.

LÆS OGSÅ: Sikkerhed: Er dit solcelleanlæg installeret korrekt?

Hvor længe holder et solcelleanlæg?

Leverandører yder typisk 20-25 års effektgaranti på cellerne. Netinverteren eller vekselretteren holder imidlertid ikke mere end 10-20 år, afhængigt af type og fabrikat. Derfor må du regne med at skulle skifte den ud i løbet af solcelleanlæggets levetid.

Hvis det ikke er muligt at placere solcellerne optimalt på boligen, kan de f.eks. monteres på en carport. SOL 1000-projektet.
Hvis det ikke er muligt at placere solcellerne optimalt på boligen, kan de f.eks. monteres på en carport. SOL 1000-projektet. Arkivfoto.

Hvad koster solceller?

Hvis en husstand med et elforbrug på 4.000 kWh årligt skal være ”selvforsynende”, kræves et solcelleanlæg på 20-30 kvadratmeter afhængig af typen af anlæg. Prisen på et anlæg, der kan dække husstandens eget energiforbrug vil ligge ml. 50.000-100.000 kr.

Eksempel på pris og ydelse for et anlæg på 4 kWp (anslåede priser) 2015

I de følgende priseksempler er der taget udgangspunkt i priser primo 2015 fra 2 leverandører, henholdsvis Solcellespecialisten med en Monokrystallinsk løsning og Viva Energi med en polykrystallinsk løsning.

Topydelsen på begge anlæg er omkring 4,5 kWp (kilo Watt peak - en betegnelse for anlægget topydelse).

Eksempel på 2 forskellige solcelleløsninger til et enfamiliehus:
Monokrystallinsk Polykrystallinsk
Anlæggets størrelse 22,8 m2 30 m2
Topydelse 4.690 kWp 4.500 kWp
Investering, fuldt installeret anlæg inkl. moms 104.454 kr. 49.750 kr.
Forventet årlig produktion 4.585 kWh 4.200 – 4.500 kWh
Forventet levetid 25 år 25 år

Som eksemplet viser, er der stor forskel prismæssigt på de forskellige typer solceller. Har man plads til de polykrystallinske solceller, vil de oftest være det bedste valg – er der derimod sparsomt med plads til solcellerne, vil de relativt dyre monokrystallinske solceller være den mest oplagte løsning.

Prismæssigt ligger tyndfilmssolceller i den billige ende og kan prismæssigt bedst konkurrere med de polykrystallinske solceller. Bemærk, at de dog har en lavere effekt end de krystallinske solceller, men derimod fungerer bedre i gråvejr og ligeledes har en bedre udnyttelse af timerne ved solopgang og -nedgang, hvor sollyset ofte er indirekte.

Nogle tag- og facadebeklædninger, fx glas eller stenplader, kan være lige så dyre som solceller. Så skal huset alligevel have nyt tag eller ny facade, behøver det ikke nødvendigvis blive så dyrt at erstatte noget af materialet med solceller.

Hvordan afregner du din produktion og dit forbrug af el?  

Der findes forskellige ordninger for, hvordan elproduktionen og forbruget afregnes. Hvilken ordning, der anvendes til afregning, afhænger bl.a. af, hvornår anlægget er købt. Anlæg købt før 20. november 2012 kan fx køre en afregning én gang om året under den såkaldte nettomålerordning, mens anlæg købt herefter afregner på den timebaserede produktion ud fra forskellige afregningsmodeller – de såkaldt nettoafregningsgrupper.

Når du tilmelder dig en nettoafregningsgruppe, betyder det bl.a., at du bliver fritaget for at skulle betale afgift for den strøm, dit anlæg selv forbruger. Hvilken gruppe, du bør tilmelde dig, afhænger af dit elforbrug og anlæggets størrelse.

Læs mere om de forskellige grupper og tilmeld dig på energinet.dk.

SE TEMA: Solceller

Kilder og henvisninger

Kilder:

Henvisninger:

Indhold i denne artikel

Bolius - et helejet Realdania selskab