De fem viktigaste solcellstrenderna

Uppmaningen från samhället blir allt starkare; politikerna måste göra mer för att skydda klimatet. Solceller – omvandlingen av solljus till elektrisk energi – är utan tvekan en viktig del av energirevolutionen. Solceller bidrar redan nu med en betydande del av energimixen. Till exempel installerades solcellsmoduler med en nominell effekt på 54 GW i Tyskland i slutet av 2020, fördelat på över två miljoner installationer. 2021 genererade de 50,6 TWh vilket motsvarar 9,6% av Tysklands bruttoenergiförbrukning.

Under soliga dagar kan solenergin täcka två tredjedelar av den tillfälliga energiförbrukningen. Tack vare de snabbt fallande modulpriserna genererar nya megawattinstallationer el för 3-5,5 cent/kWh. För små takinstallationer är priset något högre, 6-11 cent/kWh, men totalt sett är de redan mer kostnadseffektiva än fossila kraftverk. Denna utveckling kommer sannolikt att fortsätta på lång sikt även om modulpriserna tillfälligt har stigit på grund av flaskhalsar till följd av coronakrisen.

Här listar vi fem solcellstrender som kommer att forma marknaden under de närmaste åren:

Tack vare de lägre produktionskostnaderna har storskaliga anläggningar en prisfördel. En titt på Österrike visar att det inte bara är kostnadsfördelarna som stödjer större anläggningar; landets ambitiösa expansionsmål kan helt enkelt inte uppnås med små anläggningar. Österrike satsar därför på stora solcellsparker, som i Schönkirchen-Reyersdorf nordost om Wien. 2020 togs Österrikes största solcellsanläggning i drift. Den består av 34 600 moduler som täcker en yta på 13,3 hektar, vilket är ungefär lika stort som 18 fotbollsplaner. De producerar en sammanlagd effekt på 11,5 MW och genererar nästan 11 GWh per år, vilket motsvarar 3 400 hushålls energiförbrukning.

Men det är ingenting jämfört med världens största anläggningar. Saemangeum-projektet i Sydkorea har byggt tre solcellsparker med en toppeffekt på 99 MW vardera. Bhadla Solar Park i Indien är för närvarande nummer ett, med en effekt på 2 245 MW och en yta på 57 kvadratkilometer, vilket motsvarar cirka 8 000 fotbollsplaner.

Klimatexperterna förväntar sig fler extrema väderhändelser som till exempel översvämningar i framtiden. Detta påverkar konstruktion och underhåll av solcellsanläggningar. UV-strålningen kommer sannolikt att öka, liksom vindhastigheterna. Detsamma gäller naturkatastrofer som jordbävningar och vulkanutbrott. Modulerna, liksom anslutningssystemen, måste vara motståndskraftiga och klara detta. Och om en anläggning förstörs måste den kunna byggas upp igen så snabbt som möjligt. Det kräver logistik som kan bygga upp kapacitet inom dagar – om inte timmar.

Därför måste leverantörer ha de vanligaste komponenterna för att bygga en solcellsanläggning tillgängliga i lager i många regioner i världen så att de snabbt kan bytas ut på plats i händelse av en nödsituation. Många leveranskedjor har kollapsat under coronapandemin. Exempelvis finns det flaskhalsar inom solcellsindustrin när det gäller leverans av moduler, men även när det kommer till tillbehör som modulramar eller komponenter. Företag med stabila leveranskedjor har en fördel, vilket också kan vara till hjälp för att hantera tullformaliteter.

Detta syftar inte på effektiviteten hos själva solcellsmodulerna, som har ökat i decennier och alltid slår nya rekord – och kommer att göra det även i framtiden. Det syftar snarare på effektiviteten vid produktion, installation och kassering av modulerna. För monokristallina solcellsmoduler har CO²-utsläppen beräknats till 35-57 gram per kWh, vilket främst genereras i produktionen. Detta värde ligger långt under det för fossila energikällor och sjunker stadigt, inte minst för att solenergi gör energimixen renare och minskar utsläppen under produktionen. I Europa finns det också en skyldighet att ta tillbaka solcellsmoduler när de är förbrukade. Stora delar av modulerna, som aluminiumramar och glas, återvinns.

Det finns ytterligare besparingspotential under installationen, särskilt vid stora installationer. Tusentals identiska moduler installeras, alltid med samma avstånd, vilket gör att installatörerna kan använda förkontakterade kablar i rätt längd som de enkelt kan koppla in. Detta sparar tid och utesluter fel som aldrig helt kan elimineras vid manuell installation på plats.

Vid dåligt väder måste andra förnybara energikällor som exempelvis vindkraft leverera, eller energilagringssystem kopplas in. Det finns dussintals sätt att göra detta, från lagring i elfordonsbatterier till mekaniska lagringssystem och vätgas. Eftersom detta gör energinätet mer decentraliserat behöver det byggas ut och framför allt göras smartare.

På tak eller på öppna fält var tidigare de enda alternativen för att bygga solcellsanläggningar. Hustaken är dock begränsade och solenergiproduktion konkurrerar med andra användningsområden om de öppna ytorna. Flera andra alternativ har utvecklats under de senaste åren:

• Fasadintegrerade solceller: Här är tanken att ett hus behöver väggar, fönster och taktegel, och att solcellsmoduler kan integreras just där.
• Jordbrukssolceller: Tyskland har nästan 17 miljoner hektar åkermark. Exempel från andra länder visar att solcellsanläggningar kan bidra till att bevara bördig jord för skuggälskande växter och skapa varierande biotoper.
• Solceller på vägar: Här skulle modulerna kunna integreras i bullerbarriärer eller till och med täcka vägbanan. På järnvägsspår skulle moduler kunna läggas på sliprarna mellan rälsen. Testerna som genomförts verkar lovande, men vissa myndigheter har svårigheter när det gäller godkännanden.
• Flytande solceller: En flytande solcellspark ska börja byggas på den indonesiska ön Batam under 2022. Den är avsedd att producera 2200 MW och ska täcka cirka 16 kvadratkilometer på Duriangkang-reservoaren. Fraunhofer Institute for Solar Energy (ISE) uppskattar att 2,74 GW kan genereras i Tyskland med hjälp av flytande solceller. Särskilt sjöar från nedlagd gruvdrift är intressanta. I ett översvämmat grustag i Weeze i nedre Rhen-regionen i Tyskland har en grustagsoperatör, för att vara självförsörjande, anlagt en solcellsö på 150x50 meter som genererar 750 kW.

Kablarna som används i solcellsinstallationer som dessa behöver inte bara tåla väder, vind och UV-strålning. I framtiden kan de också vara placerade under vattnet (flytande solceller), utsättas för ökade vibrationer (solceller på räls) eller behöva döljas så diskret som möjligt bakom en glasfasad.

Dessa och ett par trender till kommer att forma solcellsmarknaden under de kommande åren. Vi på LAPP är väl rustade för detta. Vi erbjuder en bred portfölj av komponenter för förbindning av solcellssystem. Våra produkter används till exempel i solcellsinstallationerna i Schönkirchen-Reyersdorf och Saemangeum. Kablar från LAPP används också i den största solcellsparken i Dominikanska republiken och stora solcellsanläggningar i Sydafrika. Med ÖLFLEX^® CONNECT erbjuder vi färdiga kablage för snabbare installation, som bara behöver anslutas av installatörerna på plats.