Solceller vid Moln: Så Producerar Solpaneler El när det är Molnigt

I denna artikel tar Hemsol upp om solceller fungerar vid molnigt väder och hur molnighet påverkar solpanelers elproduktion. Vidare behandlas hur molnighet varierar i olika delar av Sverige och vad man bör tänka på vid placering av solpaneler med avseende på moln.

 


Sammanfattande fakta om solceller vid molnigt väder

  • Solceller producerar el även när det är molnigt.
  • En solcells elproduktion sjunker med 50 % eller mer vid mulet väder.
  • Solinstrålning och molnighet varierar mellan Sveriges olika delar.

Fungerar solceller när det är molnigt?

Ja, solceller fungerar bra även när det är molnigt. Vid mulet väder exponeras solceller dock endast för en liten mängd direkt solinstrålning jämfört med när det är soligt. Solceller kan trots detta producera el även vid molnigt väder tack vare diffus solinstrålning.

Diffus strålning uppstår genom reflektion av solstrålar mot moln och förekommer således även molniga dagar. Enligt Energiforsk står diffus solinstrålning i Norrköping för ungefär 46 % av en solcells elproduktion under ett år (1).

Hur diffus solinstrålning gör det möjligt för solceller att fungera även vid molnighet.
Bild 1. Solceller fungerar även vid molnighet tack vare diffus solinstrålning.

Så mycket el producerar solceller när det är molnigt

Enligt en studie av Solar Analytics sjunker en solcells elproduktion med 70–80 % om det är helt molnigt (helt grått) jämfört med soligt väder. Är det däremot allmänt grått väder men solen går att ana bakom molnen är minskningen runt 50 % (2).

En solcellsanläggning på 10 kW kan förväntas producera cirka 10 kWh per timme när solen skiner. Det kan jämföras med en elproduktion på 1–5 kWh per timme vid molnigt väder.

Bilden nedan från SMA är ett exempel på solelproduktion från en 4,2 kWp anläggning i Göteborg en mulen dag i juli (3). Som framgår av bilden varierar elproduktionen från solcellerna kraftigt. Detta beror framförallt på att solinstrålning och solcellernas temperatur förändras till följd av växlande molnighet.

Graf som visar effekten för en 4,2 kW solcellsanläggnings under en mulen dag.
Bild 2. Exempel på produktion från en 4.2 kWp anläggning under en mulen dag.

Molnighet kan påverka i vilket väderstreck solpaneler bör monteras

Molnighet beaktas främst vid val av placering av solpaneler i östlig gentemot västlig riktning. Ett vanligt förlopp är att vädret är klart på morgonen medan molnigheten tilltar under dagen. I detta fall påverkas därför solpaneler riktade åt öster mindre av molnighet än solpaneler riktade åt väster.

Placering av solceller med tanke på lutning och väderstreck bestäms dock sällan av molnighet. Istället är i normala fall de tre främsta faktorerna vid placering av solpaneler solinstrålning, tillgänglig takyta och skuggning.

Hur påverkas solcellers elproduktion av regnskurar?

Eftersom det krävs moln för att det ska regna är den naturliga slutsatsen att solcellers elproduktion sjunker vid regn. Detta stämmer i normala fall så länge som en regnskur pågår.  Dock kan korta och intensiva regnskurar leda till en totalt sett högre elproduktion.

Regn kan öka en solcells elproduktion på två olika sätt:

  • Genom att sänka temperaturen på solcellen.
  • Genom att rengöra ytan på solcellen.

Regn sänker en solcells temperatur och ökar därmed dess elproduktion

Regnskurar sänker en solcells temperatur bland annat genom att molnighet minskar solinstrålningen mot solcellen. Eftersom en solcell har högre verkningsgrad ju kallare den är, leder detta till en högre effektivitet. Effekten är ungefär 0,4 % ökad elproduktion för varje grad solcellens temperatur sänks.

Regnskurar kan sänka en solcells temperatur genom att:

  1. Direkt solinstrålning som värmer ytan på solcellen normalt försvinner.
  2. Regndroppar, som i regel har låg temperatur, kyler solcellsytan.
  3. Omgivande lufttemperatur vanligen sjunker och kyler ner solcellen.
  4. Den ökade vindhastighet som ofta uppstår vid regn kyler av solcellen. Avkylning från vind är ofta betydande och vid tester av solcellers prestanda i laboratorier tas därför numera ibland hänsyn även till vindhastighet.

Regnskurar rengör solceller och kan därmed öka deras elproduktion

Regn och regnskurar avlägsnar smuts och damm från solceller. Därigenom kan mer av solens instrålning nå fram till solcellers yta vilket leder till en ökad elproduktion. De flesta områden i Sverige har tillräckligt med regn för att kontinuerligt rengöra de solpaneler som installerats i området.

Solpaneler är därtill oftast lutade vilket också bidrar till att hålla dem fria från smuts och damm. Behovet av rengöring av solceller till följd av smuts och damm är därför oftast begränsat i Sverige.

Solinstrålning och molnighet varierar mellan olika delar av Sverige

Solinstrålning och molnighet varierar i Sverige. Högst antal soltimmar har kusterna, Öland samt Gotland med 1 800–1 900 timmar per år. Mulet väder är däremot betydligt vanligare i  de nordvästra fjälltrakterna och västra Småland. Där är solinstrålningen enligt SMHI cirka 1 300 timmar per år (4).

Eftersom moln minskar mängden solinstrålning som når jordytan finns ett klart samband mellan solinstrålning och molnighet. Enligt SMHI är antalet antal mulna dagar i Sverige per år lägst vid kustområdena (5). Det stämmer väl överens med att solinstrålningen är högst vid kusterna.

Det är dock mängden solinstrålning som bestämmer en solcells elproduktion. Därför är solinstrålning ett mer relevant mått än molnighet. Eftersom solinstrålningen varierar mellan områden kan det löna sig att studera statistik över solenergi i Sverige innan en solcellsinvestering görs.

Räkna ut hur mycket el solceller på ditt tak producerar

För att ta reda på hur mycket el en solcellsanläggning på ditt tak kan producera kan du använda Hemsols solcellskalkyl. På kalkylens resultatsida får du fram bland annat förväntad årlig elproduktion och återbetalningstid. Fyll i din adress nedan för att testa solcellskalkylen!

Vanliga frågor

Vad är bäst vid molnighet, mono- eller polykristallina solceller?

Vid molnighet är monokristallina solceller bättre än polykristallina solceller. Monokristallina solceller är generellt lite effektivare än polykristallina solceller. Skillnaden i effektivitet mellan mono- och polykristallina solceller är dock större vid svagare instrålning som vid mulet väder.

Anledningen till att monokristallina solceller har högre verkningsgrad är att alla kristaller där är riktade i samma riktning. Nackdelen med monokristallina solceller är att de är dyrare än polykristallina solceller. Det finns dock fler faktorer än molnighet och pris som bör beaktas vid val mellan mono- och polykristallina solceller.

Är solpaneler i söderläge bäst även vid mulet väder?

Nej, vid mycket mulet väder kan en solpanel i norrläge producera lika mycket el som en i söderläge. Orsaken är att diffus strålning utgör merparten av den strålning som når en solpanel vid mulet väder. Vilket väderstreck solpaneler är riktade mot spelar därmed mindre roll vid mulet väder.

OBS! Vid klart väder producerar en solpanel i norrläge betydligt mindre mängd el än en solpanel som placerats i sydlig, västlig eller östlig riktning. Av denna anledning placeras solpaneler endast i undantagsfall i norrläge.

Vad menas med molnförstärkningseffekt för solpaneler?

Med molnförstärkningseffekt menas att solinstrålning reflekteras i molnkanter vilket medför att solinstrålningen mot solpaneler kortvarigt ökar. Fenomenet kan uppstå vid varierad molnighet och inträffar strax före det att solen går i moln eller när solen tittar fram bakom ett moln.

Även om molnförstärkningenseffekten kortfristigt ger högre produktion är den inte enbart av godo. Den höga inkommande strålningen kan överstiga vad solcellerna är dimensionerade för och kan på så sätt orsaka skador på solcellerna.

Källhänvisningar

  1. Stridh, B, Campana, P., Landelius T., Andersson A., Holm, E. Lind M., Elproduktionsutvärderingar från solcellsanläggningar, Rapport 2017:387, Energiforsk september 2017, sid 45, https://energiforsk.se/program/solel/rapporter/elproduktionsutvardering-fran-solcellsanlaggningar-2017-387/ (hämtad 2022-08-22)
  2. Dore, J., How Do Clouds Affect Your Solar,  Solar Analytics, https://www.solaranalytics.com.au/community-news/how-do-clouds-affect-your-solar (hämtad 2022-08-22)
  3. Sunny Portal, SMA Solar Technology AG, https://www.sunnyportal.com/Templates/PublicPageOverview.aspx?plant=11ba6d4c-b594-4068-9bce-e2f0658d287a&splang= (hämtad 2022-07-14)
  4. Normal solskenstid för ett år, SMHI 2017, https://www.smhi.se/data/meteorologi/stralning/normal-solskenstid-for-ett-ar-1.3052 (hämtad 2022-08-09)
  5. Normalt antal mulna dagar per år, SMHI mars 2017, https://www.smhi.se/data/meteorologi/2.489/normalt-antal-mulna-dagar-per-ar-1.4129 (hämtad 2022-08-22)