Effektoptimerare - teknisk fråga

[Dasher]

Som jag skrev på annat håll består vårt solcellsanläggning av 42 paneler installerat med varsin effektoptimerare i två slingor. Jag har tagit en skärmdump av dagens produktion, och det är helt klart att det är stor skillnad på panelernas individualla produktion.

En fråga som jag har funderat på ett tag är om inte effektoptimerare hade installerats, vilka skulle de teoretiska produktionssiffrorna då ha varit?

[Arne]

Det är svårt att säga vad din produktion skulle ha varit för din dag där, om du skulle ha haft en vanlig växelriktare som inte behöver några effektoptimerare. Hade du den dagen inget alls som gav skugga på någon panel, då hade du nog haft ca samma, ev. 2% större produktion. En SolarEdge-effektoptimerare har ju förluster ca 2 %. (SolarEdge anger i deras datablad att deras effektoptimerare har i bästa fall ca 98 % verkningsgrad, alltså ca 2 % förluster.) Den förlusten finns inte när man har en vanlig växelriktare och inte har några effektoptimerare.

Du kan ha stora fiskmås-blaffor på enskilda paneler, har du kollat? Jag har sett panelfält på tak där man ser att det ligger pollen, gul nyans. Men det kan nog sköljas bort vid nästa duktiga regn.

Om man skulle försöka räkna ut vad dina paneler skulle ge under din dag, då behövs data:
-globalstrålningen och då timmedelvärden. Kan finnas data från SMHI, ofta är det flygplatser som har sådan mätare. Men den mäter ju bara på den platsen mätaren sitter, om din anläggning är några mil bort, kan du ha andra molnförhållanden.
-beräkningsprogram som kan hantera sådana globalstrålnings-timmedelvärden.
-märkeffekt på panelerna, väderstreck, uppvinkling.
- longitud och latitud för där anläggningen befinner sig.

Det är inte så lätt. Jag har ett sådant program och har gjort sådana beräkningar, men gjort det främst för kWh-skörd för ett år, men går att beräkna per månad eller per dag. Men det är litet jobb att skaffa globalstrålningsdata, gratis sådana är 3 månader gamla och tillhanda håller SMHI.  Ska man ha färska sådana data, kostar det. Jag gjorde sådana beräkningar vid planeringen av vår anläggning för ca 6 år sedan. Men sedan dess inte gjort fler med det programmet. Tumregeln stämmer bra och räcker, att 1 kWp installerad paneleffekt mot söder i Mellansverige ger 1000 kWh/år, i södra Sverige ca 1050 kWh/år och i norra Sverige ca 850 kWh/år. Det


Men bortsett ifrån sådan beräkning, hur är din anläggning?

Var i landet är anläggningen?
Vilket väderstreck är panelerna riktade mot?
Vilken lutning har panelerna(troligen samma som taklutningen)?
Vilken av SolarEdge olika effektoptimerare har du?
Fabrikat och paneltyp o panelmärkeffekt(Wp)?
Du nämde i anna tråd du har 42 st totalt 13000 Wp, blir 310 Wp/st.
Vilken SolarEdge-växelriktare är det?

Har du skugga som vandrar över panelfältet?
Eller är det helt skuggfritt, den dagen som gäller för din skärmdump?

Hur ser kurvan effekt(kW) mot tid, ut för den dagen?

Har du för övrigt kollat på SolarEdge-portalen, "lay-out" och valt" Visa uppspelning" då får du momentan effekt för varje panel och kan välja tidpunkt med tidslinjalen. Då kan du se vid olika tidpunkter på dagen om en panel tappar effekt och är då troligen skuggad.


Anledningen till att du har valt ett SolarEdge system för ett panelfält, där alla paneler verkar vara i samma väderstreck och alla paneler förmodligen har samma vinkel, måste väl vara att du har mycket vandrande skuggor, stora närliggande träd som orsakar skugga, höga grannhus, skorstenar, ventilationspipor, parabolantenn, takkupa osv.

Vad jag tycker är oklart med SolarEdges presentation, är om angiven W, kWh är själva effekten och energin från panelen in till deras effektoptimerare eller om det är effekt eller energi som matas ut från växelriktaren.
Det är ju ca 2 % förlust över deras effektoptimerare och ca 2 % över deras växelriktare.
På portalen anger de kryptiskt "systemproduktion" i kWh, men vad exakt avses. Är det energi ut från växelriktaren eller eller energin ut från själva panelerna, vad är det?

Mätare i SolarEdges effektoptimerare är troligen inga precisionsinstrument, utan jag gissar de kan ha avvikelser på -5%/+5 %. Av den anledningen kan det nog skilja på kWh mellan olika paneler även om den  sanna energin är exakt densamma.

Nu i juni, producerar en solcellsanläggning som mest. Trevligt att ha en anläggning.
Var detta något användbart svar på din fråga?

[Dasher]

Tack så mycket för ditt långa svar. Jag är mycket tacksam för att du tar dig tid att vara mycket exakt i dina svar. Eftersom jag har varit borta har jag först haft möjlighet att svara på ditt inlägg idag.

Det jag har funderat på länge är att om effektoptimerare inte hade installerats då borde produktionssiffrorna naturligtvis vara mindre än vad som anges på skärmdumpen av ett system med effektoptimerare. För mig verkar det inte alls logiskt att produktionen skulle ha varit ungefär densamma (plus / minus 2%). Då ger det ingen mening alls att installera effektoptimerare.

Det är själva principen med att använda effektoptimerare som jag ifrågasätter och därför tror jag inte att det gör så stor skillnad hur stor anläggning man har och vilka märken som har använts.

Det som däremot gör skillnad är att det står ett stort bokträd strax öster om solcellsanläggningen, vilket naturligtvis ger mindre produktion när trädet bär löv.

Jag föreställde mig att anläggningen utan effektoptimerare faktiskt hade producerat runt ca 1,05 kWh per solpanel då dessa är seriekopplade. Eftersom jag inte är kunnig inom el och liknande så bygger min argumentation enbart på vad jag uppfattar som logiskt.

Jag kan tillägga att solcellsanläggningen på skärmdumpen är i 180 graders azimut - det vill säga direkt söderut, och att panelerna lutar 27 grader.

Edit: Hittade den här artikeln på nätet som förklarar problemet ganska bra: Optimerare till solcellsanläggningen? Vi reder ut vad som är bra att tänka på!

"Anta att de fem seriekopplade panelerna ovan producerar 200 W styck vid klart väder, det vill säga totalt 1000 W. Om en panel skuggas så att den bara producerar 150 W finns en risk att produktionen i samtliga paneler går ner till 150 W. Trots lite skugga på en panel, så riskerar alltså produktionen i hela strängen att sjunka med 250 W, eller 25%. I det här fallet ger skugga sannerligen fog för att vara en solcellsanläggnings värsta fiende."

[Arne]

Men det är ingen mening att ha effektoptimerare för varje panel om du inte har något nämnvärt som skuggar panelfältet, om det är hög produktion du eftersträvar.
Tekniknördar kan välja SolarEdgesystem av annat skäl än hög produktion just för goda övervakningens skull, eftersom momentan effekt och kWh visas för varje panel.

Är du intressad av högsta produktion och inte har något nämnvärt som skuggar panelerna i panelfältet, ja då ökar inte heller effektoptimerare produktionen.

Hur långt bort står bokträdet då? Står det öster om solcellsanläggningen, då har det väl endast möjlighet att skugga paneler på morgonen kring ca kl. 09:00.

I exemplet med 5 st seriekopplade 200 W-paneler utan några effektoptimerare som är i samma väderstreck och med samma uppvinkling, om en panel delvis- eller helskuggas, så förloras all dess effekt och du får 4 x 200 = 800 W. Strängströmmen körs nämligen förbi med hjälp av den skuggade panelens 3 st by-passdioder. Hade emellertid panelerna haft effektoptimerare, då skulle den delvis- eller helskuggade panelen ge ett tillskott motsvarande ljuset som faller på den. Det kan vara ca 100 W.  Det blev istället 4 x 200 + 100 = 900 W.
Du har en panel som anger 1,03 kWh på din skärmdump. Kan man vara säker på att det stämmer, det kan ju vara avvikelser från sanna värdet? Vilket klockslag har du tagit din skärmdump?  Du säger "dagens produktion", och då antar jag efter solnedgången, och då är det rätt att ta en sådan skärmdump för att se vad varje panel har producerat.
Du borde titta på effekt(W) istället och vid olika tidpunkter på dagen med tidslinjalen. Det gör du sent på kvällen när solen gått ner.

Skulle 1,03 kWh och alla dina andra effektoptimerares angivna värden vara de sanna, då har du ju något som skuggar 1,03-kWh panelen, förutsatt att alla paneler har samma märkeffekt(Wp) och det inte ligger löv och fiskmås-grejer på panelerna.

[Dasher]

Arne wrote

Skulle 1,03 kWh och alla dina andra effektoptimerares angivna värden vara de sanna, då har du ju något som skuggar 1,03-kWh panelen, förutsatt att alla paneler har samma märkeffekt(Wp) och det inte ligger löv och fiskmås-grejer på panelerna.

Det finns ett stort bokträd öster om solcellsanläggningen på grannens tomt inte mer än 20 meter från solcellsanläggningen – så ja, det blir skugga när trädet bär löv.

Produktion klokkan 08:00 idag:


Produktion klokkan 08:30 idag:


Produktion klokkan 09:00 idag:


Låt mig se om jag förstår det rätt. Om det inte hade funnits några effektoptimerare installerade, hade det varit väldigt begränsat med produktion före 09:00 när det finns löv på trädet?

Eller, om någon fällt boken, då skulle jag ha betydligt mer produktion från det att solen går upp?

[Arne]

Ja du verkar ha skugga på morgonen på dina paneler som är längst till höger(de 5 kolumnerna längst till höger).
Det kan vara grannens träd som står 20 meter bort som ger skugga. Efter kl. 09:00 verkar alla paneler ha samma effekt, kring 200 - 210 W. Men är det endast skugga ca 1 h på morgonen när i alla fall solen står lågt och panelerna som är oskuggade inte ännu uppe i full styrka, då är det nog inte mycket du förlorar. Den timman är det grovt (0,170 - 0,020) x 15 st = 2,3 kWh förlust. Det ska jämföras med hela dagsproduktionen på kanske 75 kWh. Hade du inte haft några effektoptimerare skulle förlusten den timman ha varit (0,17 - 0) x 15 = 2,55 kWh, alltså i stort sett samma. Hugger du ner skuggande boken kan du vinna ca 2,3 kWh/dag i juni om det är en solig dag. En molnig juni-dag förlora du ingenting på grund av boken. Men den vill du kanske inte hugga ner? Det skulle jag inte ha gjort inte än i vart fall. Grannen kan dessutom härskna till.
Men det är väl bara att stiga ut och titta på panelen på taket om du är hemma den tiden på morgonen. På helgen kanske. Det där är säkert en solig dag. Men kolla samma en molnig dag.

Det syns på kurvan med tidslinjalen att hela dagen inte har varit solig. På eftermiddagen, dvs efter kl. 12,  är det svackor och troligen litet molnigt.


Här vår egen uppspelning för idag, som gav 108 kWh. En solig dag. Men vi har paneler i alla möjliga väderstreck och mycket som skuggar.

[Dasher]

Tja, det är inte okomplicerat med dessa anläggninger – många variabler.

Lustigt nog är perioden 08:00-09:00 en av de tider på dygnet då elpriset brukar vara högst. Och om priset är tillräckligt högt kanske jag till och med kan övertala grannen att hugga ner trädet. ;o)

Dagens produktion 74,64 kWh:

[Arne]

Men din granne har väl ingen fördel att du får någon kWh mer på morgonen? Det enda han får är bokved från sin nerhuggna bok. Dessutom om det är ett stort träd kan det skada om det faller fel vid huggningen. En arborist kanske måste anlitas.

[Dasher]

Arne wrote

Men din granne har väl ingen fördel att du får någon kWh mer på morgonen? Det enda han får är bokved från sin nerhuggna bok. Dessutom om det är ett stort träd kan det skada om det faller fel vid huggningen. En arborist kanske måste anlitas.

Jag skojade. Grannen är tillpas upp i åldren att det kanske snart är dags att sälja.

Det finns såhär "trädapor" som klättrar upp och sågar ner trädet bit för bit. Inte billigt det, men vedet är inte billigt heller.

Nej, jag är faktisk nöjd med anläggningens prestande, men jag funderade endå på hur det är med effektoptimerarna.

[Arne]

Jamen då får du kanske en ny granne som då rakt inte kan tänka sig att skada något träd.

På grannfastighten där hade de ett stort träd stammen ca 400 mm diam. som stod snett efter en storm och riskerade att rasa och skada människor och byggnader. Där var en sådan arborist som klättrade upp i trädet och kapade ner bit för bit. Jag studerade det faktiskt under ca timman det tog. Han hängde där så i trädet och hantera en motorsåg.

[Dasher]

Arne wrote

Jamen då får du kanske en ny granne som då rakt inte kan tänka sig att skada något träd.

På grannfastighten där hade de ett stort träd stammen ca 400 mm diam. som stod snett efter en storm och riskerade att rasa och skada människor och byggnader. Där var en sådan arborist som klättrade upp i trädet och kapade ner bit för bit. Jag studerade det faktiskt under ca timman det tog. Han hängde där så i trädet och hantera en motorsåg.

Sedan lärde jag mig ett nytt ord – arborist, eller trädvårdare, det senare låter som en billigare faktura. Man vill inte riskera att gå fel med ordet "trädapa".