Sådan virker et solcelleanlæg
Et solcelleanlæg til hjemmet omdanner sollys til elektricitet, som kan bruges gennem boligens almindelige elinstallation. Panelerne producerer strøm, mens inverteren sørger for, at den kan indgå i hjemmets elsystem. Elmåleren registrerer strømmen, der bevæger sig mellem boligen og elnettet. Overvågning kan give indblik i anlæggets aktuelle drift. Solenergi i boligen afhænger derfor både af panelernes produktion og af, hvordan anlæggets elektriske dele arbejder sammen.
Paneler, inverter og elmåler
Solcellepanelerne sidder sammen elektrisk og danner et anlæg, der leverer jævnstrøm, når cellerne rammes af lys. Strømmen føres videre til inverteren, som er forbindelsen mellem panelerne og boligens vekselstrømsinstallation. Derefter går strømmen via eltavlen ud til de kredsløb, der forsyner husets apparater, lys og øvrige elforbrug.
Hver del har sin egen funktion i kæden fra sollys til brugbar strøm:
- Panelerne omdanner lys til jævnstrøm. Et panel består af mange solceller, der arbejder sammen, og flere paneler udgør den samlede panelgruppe på taget.
- Ledningsforbindelsen frem til inverteren transporterer jævnstrømmen fra panelgruppen. Inverteren følger anlæggets elektriske værdier, så den kan omdanne strømmen under skiftende lysforhold.
- Inverteren leverer vekselstrøm på 230 V til boligens elsystem. Den tilpasser strømmen til elnettets spænding og frekvens, så den kan bruges af almindelige husholdningsapparater.
- Eltavlen fordeler strømmen videre til husets grupper. Apparater, der er i brug, får strøm gennem de samme kredsløb, uanset om energien kommer fra panelerne eller elnettet.
- Elmåleren registrerer strømmen, der går fra elnettet til boligen, og strømmen, der sendes den anden vej. En moderne måler kan måle begge retninger separat.
- Overvågningen viser typisk anlæggets aktuelle ydelse og historiske data i en app eller på en skærm. Den kan også vise driftsstatus, så et afbrud kan opdages.
Når panelerne leverer strøm, bruges den i boligens elektriske system; elmåleren registrerer samtidig udvekslingen med nettet. Målerens registrering er forskellig fra inverterens overvågning: Den ene måler strøm ved nettilslutningen, mens den anden følger anlæggets drift.
Panelerne leverer ikke strøm om natten, så boligen får da strøm fra elnettet, medmindre der findes en anden strømkilde. Ved en strømafbrydelse fungerer et almindeligt nettilsluttet anlæg normalt heller ikke som nødstrøm til huset.
Jævnstrøm og vekselstrøm
Jævnstrøm, forkortet DC, bevæger sig med fast polaritet i kredsløbet. Solceller producerer DC, fordi lys i cellerne sætter elektriske ladninger i bevægelse i én bestemt retning. Vekselstrøm, forkortet AC, skifter derimod retning regelmæssigt; elnettet i danske boliger leverer vekselstrøm med en nominel spænding på 230 V og en frekvens på 50 Hz.
Inverteren er nødvendig, fordi boligens almindelige elinstallation og apparater er beregnet til vekselstrøm, ikke den jævnstrøm, panelerne leverer. Den omdanner DC til AC og synkroniserer strømmen med elnettet, så spænding og frekvens passer til nettilslutningen. En nettilsluttet inverter leverer vekselstrøm på samme spændingsniveau og med samme netfrekvens som strømmen fra elnettet.
Ved udfald af elnettet kobler inverteren normalt anlægget fra. Denne netbeskyttelse, ofte kaldet anti-islanding, forhindrer, at anlægget fortsætter med at sende strøm ud på en netledning, der ellers antages at være spændingsløs. Derfor er et almindeligt nettilsluttet solcelleanlæg ikke i sig selv en strømkilde under et netudfald.
I praksis er DC den strømtype, panelerne producerer, mens AC er den type, boligens elinstallation bruger. Inverterens omdannelse og netsynkronisering gør forbindelsen mellem de to kompatibel.
Størrelse og produktion
Et solcelleanlægs størrelse angives typisk i kWp, mens den faktiske produktion måles i kWh. De to tal beskriver forskellige ting: kWp er anlæggets mærkeeffekt under fastlagte testforhold, og kWh viser den energi, det leverer over tid. I Danmark varierer produktionen med årstiden og med forholdene på det konkrete tag. En beregning af forventet årsproduktion er derfor et bedre grundlag for at vurdere anlæggets størrelse end mærkeeffekten alene.
Hvad kWp betyder
kWp betyder kilowatt-peak og angiver et solcelleanlægs nominelle spidseffekt. Værdien måles under standardtestforhold, forkortet STC: solindstråling på 1.000 W pr. m², en solcelletemperatur på 25 °C og et fastlagt lysspektrum. Når et panel eller et samlet anlæg betegnes som eksempelvis 5 kWp, betyder det, at dets mærkeeffekt under disse laboratorieforhold er 5 kilowatt.
Mærkeværdien er ikke en garanti for, at anlægget leverer 5 kW på et bestemt tidspunkt eller hver dag. Udendørs ændrer lysmængden sig med skydække, solhøjde og tidspunkt, og panelernes temperatur afviger fra testens 25 °C. Den faktiske effekt måles i kW og kan være lavere end mærkeeffekten; under særligt gunstige forhold kan den kortvarigt nærme sig eller overstige den nominelle værdi.
kWp beskriver altså en standardiseret maksimal effekt, mens kWh beskriver en energimængde over en periode. Et anlæg på 5 kWp har ikke automatisk en dagsproduktion på 5 kWh: produktionen afhænger af, hvor længe og hvor stærkt solen bestråler panelerne. Når kapaciteten af et solcelleanlæg sammenlignes, er kWp nyttigt til at sammenligne mærkeeffekt på ensartede vilkår. Forventet årsproduktion i kWh kræver derimod også oplysninger om placering og tagforhold.
For et solcelleanlæg til hjemmet er kWp derfor et startpunkt for beregningen, ikke et mål for den strøm, der med sikkerhed kommer ud af anlægget på en given dag. To anlæg med samme kWp kan få forskelligt udbytte, hvis panelerne står i forskellige retninger eller påvirkes forskelligt af skygge.
Produktion over året i Danmark
Som vejledende dansk beregningsniveau kan der regnes med cirka 900–1.000 kWh om året pr. installeret kWp. Intervallet fremgår af Energistyrelsens vejledning om solceller fra 2023 og er et overslag, ikke en garanti for et bestemt tag. Tallene i tabellen er beregnet ved at gange anlæggets nominelle kWp med dette årsinterval.
| Anlæggets mærkeeffekt | Årlig produktion ved 900 kWh/kWp | Årlig produktion ved 1.000 kWh/kWp |
|---|---|---|
| 1 kWp | 900 kWh | 1.000 kWh |
| 3 kWp | 2.700 kWh | 3.000 kWh |
| 5 kWp | 4.500 kWh | 5.000 kWh |
Produktionen er ujævnt fordelt gennem kalenderåret. I Danmark kommer størstedelen i sommerhalvåret, hvor dagene er lange og solen står højere; vintermånederne giver markant mindre strøm på grund af korte dage og lavere solindstråling. En årsberegning skjuler derfor store forskelle mellem månederne: anlægget kan levere langt mere på en lys sommerdag end på en mørk vinterdag, selv om den samlede årsproduktion ligger inden for overslaget.
Tagets retning og hældning påvirker, hvor meget lys panelerne modtager. En sydvendt placering med moderat hældning giver typisk størst samlet årsudbytte, mens øst- og vestvendte flader kan flytte produktionen til tidligere eller senere på dagen. Afvigelser fra den mest gunstige retning eller hældning kan mindske udbyttet, men størrelsen afhænger af tagets konkrete udformning. Skygge fra eksempelvis træer, skorstene eller nabobygninger reducerer også produktionen, især når skyggen rammer panelerne i de timer, hvor solindstrålingen ellers ville være høj.
Brug derfor 900–1.000 kWh pr. kWp som et første overslag, og få årsproduktionen vurderet ud fra tagets retning, hældning og skyggeforhold, før anlæggets størrelse fastlægges. Det giver et mere realistisk grundlag end at vælge kapacitet alene ud fra kWp-tallet.
Eget forbrug og overskudsstrøm
Solcelleproduktionen følger sollyset, mens boligens elforbrug ofte topper på andre tidspunkter. Det betyder, at en del af strømmen kan bruges direkte, mens resten sendes ud på elnettet. Egetforbrug og salg af overskudsstrøm har forskellig økonomisk værdi, fordi den strøm, der købes fra elnettet, og den strøm, der sælges, afregnes på forskellige vilkår. Et batteri kan flytte noget af produktionen til senere brug, men indebærer både ekstra udgifter og energitab.
Sol midt på dagen, forbrug om aftenen
Et solcelleanlæg producerer typisk mest, når solen står højt, og panelerne får meget lys. I mange hjem ligger elforbruget derimod især om morgenen og om aftenen, når beboerne laver mad, bruger belysning og sætter apparater i gang. Den tidsmæssige forskel betyder, at produktionen ikke automatisk dækker det samlede forbrug time for time.
Egetforbrug er den del af solcellernes strøm, som boligen bruger, mens den bliver produceret. Det skal ikke forveksles med den andel af husstandens samlede elforbrug, der dækkes af solceller. Hvis anlægget eksempelvis producerer 4 kWh på en solrig eftermiddag, og huset bruger 1,5 kWh samtidig, er de 1,5 kWh egetforbrug. Resten bliver overskudsstrøm, medmindre den lagres.
For et solcelleanlæg til hjemmet har egetforbruget betydning for den økonomiske værdi af hver produceret kilowatt-time. Strøm, der bruges direkte, erstatter køb fra elnettet til boligens aktuelle pris for el og variable afgifter. Faste abonnementer forsvinder normalt ikke, selv om købet af strøm falder. Den værdi skal derfor holdes adskilt fra betalingen for strøm, der eksporteres.
Hvor stor en del der bruges direkte, afhænger blandt andet af husstandens forbrugsmønster og anlæggets produktion på de enkelte tidspunkter. Et hjem med et jævnt forbrug i dagtimerne kan bruge mere af produktionen direkte end et hjem, hvor alle er væk på arbejdsdage. Det er den samtidige brug af produktion og forbrug, ikke alene årets samlede kilowatt-timer, der afgør egetforbruget.
Hvad der sker med overskuddet
Når boligen ikke bruger hele solcelleproduktionen med det samme, sendes den overskydende strøm ud på elnettet. Den afregnes efter vilkårene i aftalen med elhandleren eller den aktør, der køber strømmen; betalingen er markedsbaseret og kan ændre sig over tid. Der er derfor ikke én fast salgspris, som gælder for alle anlæg. Den konkrete pris afhænger blandt andet af markedsprisen og aftalens gebyrer.
- Overskudsstrøm eksporteres gennem elmåleren til elnettet, hvor den indgår i den almindelige strømforsyning frem for at blive reserveret til boligen senere.
- Afregningen følger en markedsbaseret pris og den indgåede aftale; markedspriser varierer, så indtægten pr. kilowatt-time kan være forskellig fra time til time.
- Et batteri kan lagre en del af overskuddet til senere forbrug, men batteriets virkningsgrad betyder, at noget af energien går tabt under opladning og afladning.
- Et batteri til en bolig koster typisk et beløb i størrelsesordenen titusinder af kroner, afhængigt af kapacitet, produkt og den samlede løsning.
- Den økonomiske gevinst afhænger af, hvor meget købt strøm batteriet erstatter, sammenholdt med investeringen, energitabet og indtægten, som ellers kunne være kommet fra salg.
Et batteri ændrer dermed tidspunktet for brugen af strømmen, men ikke mængden, solcellerne producerer. En del af energien går tabt i batteriets omdannelses- og lagringsprocesser; for almindelige batterisystemer er rundtursvirkningsgraden ofte omkring 85–95 procent. Den præcise værdi afhænger af batteri og driftsforhold. Batteriets anskaffelse kan desuden øge anlæggets samlede pris betydeligt, så økonomien afhænger af både strømpriser, forbrug og hvor ofte batteriet bruges.
Et anlægs værdi stiger, når en større andel af produktionen bruges i boligen, fordi direkte forbrug kan erstatte køb af strøm til forbrugerens elpris, mens overskuddet sælges efter markedsvilkår. Et batteri kan øge andelen af egetforbrug, men dets omkostninger og energitab skal trækkes fra den mulige besparelse. Elektrisk arbejde på solcelleanlæg og batteri skal udføres af en autoriseret elinstallatør.
Tag, skygge og tilladelser
Tagets udformning og tilstand har betydning for, om et solcelleanlæg kan placeres hensigtsmæssigt på boligen. Retning, hældning og skygge påvirker mulighederne, mens tagets konstruktion og bæreevne skal kunne håndtere anlæggets belastning. Tilslutning til elnettet er en separat del af projektet og kræver både en autoriseret elinstallatør og netselskabets godkendelse. Kommunale byggeregler kan også få betydning, især ved særlige bygningstyper eller lokale begrænsninger.
Tagets retning og stand
Ved vurdering af solcellepaneler på taget er det ikke kun tagfladen, der vender mod syd, som kan være relevant. Hældning, skygge og tagets tekniske tilstand påvirker både placering og det forventede udbytte.
- Retning: En sydvendt tagflade får typisk god solindstråling omkring middag, mens øst- og vestvendte flader fordeler indstrålingen anderledes over dagen.
- Hældning: Tagets vinkel bestemmer, hvordan sollyset rammer panelerne gennem året; både lave og stejle hældninger kan være anvendelige afhængigt af placeringen.
- Skygge: Træer, skorstene og nabobygninger kan sænke produktionen mærkbart, især når skyggen rammer panelerne i de timer, hvor solen står højt.
- Stand: Tagbelægningens alder og tilstand har betydning, fordi et slidt eller utæt tag kan kræve renovering, før panelerne monteres.
- Bæreevne: Tagkonstruktionen skal kunne bære paneler, beslag og øvrige dele af anlægget; den nødvendige vurdering afhænger af den konkrete konstruktion.
Tagets retning kan ikke stå alene som mål for, om placeringen fungerer. Et tag med flere brugbare flader kan give mulighed for at fordele panelerne, mens en enkelt skorstensskygge eller tæt trækrone kan begrænse egnede arealer.
En samlet vurdering af tagets stand, hældning og skyggeforhold giver et mere realistisk grundlag for at afgøre, om Solenergi i boligen passer til bygningen. Bygningens konkrete forhold afgør, hvilke placeringer der er mulige.
Tilslutning til nettet
Netselskabet driver distributionsnettet i det område, hvor boligen ligger, og behandler anlæggets nettilslutning. Selskabet skal godkende tilslutningen, før solcelleanlægget sættes i drift. Godkendelsen handler blandt andet om, at anlægget kan forbindes med det lokale elnet på de tekniske vilkår, der gælder for installationen.
Installation og tilslutning af solceller er fast elinstallationsarbejde. Det skal udføres af en autoriseret elinstallatør, som står for de elektriske dele og den nødvendige dialog om tilslutningen. Ejeren bør derfor ikke selv udføre arbejdet med at forbinde anlægget til boligens elinstallation eller elnettet.
Netselskabets godkendelse er ikke det samme som en kommunal byggetilladelse. De to forhold vurderes efter forskellige regler: netselskabet behandler forbindelsen til distributionsnettet, mens kommunen kan stille krav til bygningens ydre ændringer og anvendelse. Hvilke regler der gælder, afhænger blandt andet af kommune, lokalplan og bygningstype.
På almindelige boliger kan lokale bestemmelser få betydning for panelernes placering eller synlighed, mens fredede og bevaringsværdige bygninger kan være omfattet af særlige hensyn. Reglerne varierer derfor mellem kommuner og bygninger, og et anlæg, der kan nettilsluttes, er ikke automatisk afklaret i forhold til kommunale krav.
Solcellefinansiering i Danmark og valg af anlæg ændrer ikke på rækkefølgen: nettilslutningen skal være godkendt, før anlægget tages i brug, og det faste elarbejde skal håndteres af en autoriseret installatør. Kommunale krav må vurderes særskilt for den konkrete adresse.
Ofte stillede spørgsmål om solceller
Her får du korte svar om solcellers kapacitet, årsproduktion, vinterdrift og elektriske tilslutning.
Hvad betyder kWp?
kWp betyder kilowatt-peak og angiver solcelleanlæggets maksimale effekt under standardiserede testforhold. Et anlæg på 5 kWp har altså en mærkeeffekt på 5 kilowatt-peak, men producerer ikke konstant med den effekt. Den faktiske produktion svinger med blandt andet vejret, tagets retning og skygge fra træer eller bygninger. kWp beskriver anlæggets kapacitet, mens kWh måler den strøm, det faktisk producerer over tid.
Hvor meget strøm giver solceller i Danmark?
Et solcelleanlæg i Danmark producerer vejledende omkring 900–1.000 kWh om året pr. installeret kWp. Intervallet er et overslag, ikke en garanti for et bestemt tag; orientering, hældning og skygge påvirker resultatet. EU-Kommissionens Fælles Forskningscenter tilbyder beregningsværktøjet PVGIS (2024), som kan bruges til at estimere produktionen for en konkret placering. Et anlæg på 5 kWp svarer med dette overslag til cirka 4.500–5.000 kWh årligt.
Virker solceller om vinteren?
Ja, solceller kan producere strøm om vinteren, også når lyset er diffust, og solen ikke skinner direkte på panelerne. Produktionen er dog langt lavere end om sommeren, fordi dagene er kortere, og solen står lavere på himlen. Skyet vejr dæmper også lysmængden, der rammer panelerne. Vinterdrift betyder derfor ikke, at anlægget er ude af funktion, men at det leverer mindre energi i årets mørke måneder.
Må jeg selv installere solceller?
Nej, du må ikke selv udføre tilslutningen eller fast elinstallationsarbejde på et solcelleanlæg; det skal håndteres af en autoriseret elinstallatør. Det gælder arbejdet på den elektriske installation, hvor anlægget kobles sammen med boligens elsystem. Netselskabet skal desuden godkende tilslutningen til elnettet, før anlægget kan sættes i drift. Reglerne handler om både elektrisk sikkerhed og korrekt nettilslutning.