Tosidige solceller – bifacial-anlegg Isola

Oppsiktsvekkende effekt av tosidige solcellepaneler. – Vi tenkte bare: Wow!

Bifacial-anlegg med oppreiste solcellepaneler produserer 67 prosent mer strøm enn standardanlegg.

På baksiden av panelene er det solceller som fanger opp lyset som reflekteres i takbelegget.
På baksiden av panelene er det solceller som fanger opp lyset som reflekteres i takbelegget. (Foto: Isola)

Bifacial-anlegg med oppreiste solcellepaneler produserer 67 prosent mer strøm enn standardanlegg.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

At solceller får et oppsving i energiproduksjonen når snø reflekterer solstrålene, er et kjent fenomen. Ikke minst gjelder det for solceller på fasader, som er snøfrie året rundt, og for solceller med snøsmelting. Ren nysnø reflekterer opptil 80 prosent av sollyset og setter fart på energiproduksjonen i den kalde årstiden, når vi trenger den som mest.

Hvorfor ikke etterligne denne effekten og øke solinnhøstingen hele året?

Noe slikt må utviklerne hos takbelegg-produsenten Isola ha tenkt da de bestemte seg for legge et strø av hvitskimrende steinkorn på den lyseste takmembranen deres, for deretter å montere tosidige solcellemoduler på taket sitt i Porsgrunn.

Bifacial gain: 17 prosent

Målinger viser at dette belegget reflekterer 60 prosent av sollyset når det ligger fritt, 35 prosent når det ligger under de skråstilte solcellepanelene som de og et knippe samarbeidspartnere har utviklet selv, med økonomisk støtte fra Innovasjon Norge.

Solcellene på baksiden av panelene, som vender ned mot taket, produserer 17 prosent av energimengden som solcellene på oppsiden produserer. Bifacial gain er det engelske faguttrykket for gevinsten man oppnår ved å ha solceller på begge sider av panelene i et solcelleanlegg.

– 17 prosent er høyt, men det er ikke oppsiktsvekkende. Det som overrasket meg mest, var hvor mye energi anlegget produserte totalt sett. Det yter over evne på flere parametre, sier Heine Nygard Riise.

Han er forsker ved Institutt for energiteknikk (Ife), og han har gjennomført en ytelsesanalyse av pilotanlegget til Isola. Nygard Riise forklarer at en teoretisk lysrefleksjon (albedo) på 90 prosent, sannsynligvis ville gitt en bifacial gain på 22 prosent med det samme oppsettet. En mørk takpapp ville klart fra 0 til rundt 10 prosent, anslår han.

– Dette er kult!

De viser seg at de 60 bifacial-modulene i piloten produserer hele 67 prosent mer enn et  tradisjonelt anlegg i den samme landsdelen. Isola-anlegget har rett og slett «formidabel» produksjon og ytelse, konkluderer Riise i rapporten, som også inneholder en sammenligningsstudie.

«Anlegget produserer over 67 prosent bedre enn to andre anlegg i Sørøst-Norge, og over 34 prosent bedre enn hva som er regnet som typisk spesifikk ytelse i Norge,» skriver Nygard Riise i rapporten. Ytelsestall (performance ratio) for solceller er forholdet mellom faktisk produksjon og oppgitt toppytelse (peak) normalisert mot solinnstrålingen. Denne verdien var 1,1 for analyseperioden på sju måneder.

– Vi tenkte bare: Wow, dette er kult! sier Tommy Bønsnæs om rapporten de nylig fikk tilsendt fra Ife-forskeren.

Bønsnæs er gründer og daglig leder i TGN Energy, som bidrar med batterilagring og  kontrollsystem til prosjektet.

Les også

Vinkelrett på solstrålene

Den høye ytelsen til anlegget skyldes flere faktorer, fremholder Nygard Riise, ikke bare at panelene har solceller på begge sider.

For det første har Isola vendt panelene 37 grader mot sør, og ikke 10 grader vekselvis mot øst og vest, som er vanlig for solcelleanlegg på industritak i Norge. Jo mer vinkelrett strålene treffer panelene, dess mer aktivitet blir det.

For det andre har de satt god avstand mellom panelene slik at de ikke skal kaste skygge på hverandre. I pilotanlegget var det hele seks meter mellom radene. Dette er siden redusert til tre–fire meter i det permanente anlegget, hvor de dessuten har doblet antallet moduler.

For det tredje har Isola høyere stativer enn tradisjonelle anlegg på flate tak, noe som gir mer vind og kjøling av solcellene, som faktisk er mest produktive når det er minusgrader. På stativene de har brukt til nå, ligger underkanten av solcellepanelene 60 centimeter over taket.

Både vinklingen og høyden er mulig på grunn av følgende tiltak: mekaniske fester.

Kan klare seg med mindre anlegg

Mens vanlige, ballasterte solcelleanlegg holdes på plass med betongblokker på vangene, skrur Isola stativene sine fast i bærekonstruksjonen. Dermed kan de tillate seg mer høyreiste, vindutsatte stativer. Som leverandør til taktekkingsbransjen har selskapet nok av løsninger for tetting rundt gjennomføringer, og i dette tilfellet har de utviklet egne mansjetter som sveises sammen til membranen rundt stativbeina.

Jørgen Young, innovasjonsleder i Isola, mener at denne løsningen er langt å foretrekke fremfor ballasterte stativer uten gjennomhulling.

– Når det er mye vind, vil alt som ikke er mekanisk festet, bevege på seg. Over lang tid kan det gi  slitasje på takmembranen, advarer han.

Isola bifacial solceller tosidige paneler mestertekk takmembran tgn energy heine riise ife jørgen young tommy bønsnæs talesun taktekker
Mekaniske basefester gjør at solcellepanelene skal tåle alt slags vær. Illustrasjon: Isola

Young hevder også at mekaniske basefester kan ettermonteres og bli like tett på eksisterende tak som på nybygg.

– Taktekkere vi forhandler med, har sagt at de føler seg tryggere med løsningen vår. De liker også at stativene våre er høyere. Det gjør at det er enklere å komme til under dem, sier Young.

– Men faller ikke den økte ytelsen i fisk når man må ha flere meter mellom panelene for at de ikke skal skygge for hverandre?

– Vi velger heller å si at man kan oppnå samme ytelse med færre paneler, sier Young.

I stedet for et ufremkommelig tak med solceller tett i tett, får man et tak hvor man kan gå mellom radene, fremholder han. Det gir enklere vedlikehold og inspeksjon, for eksempel ved branntekniske undersøkelser.

– I tillegg er det mer bærekraftig. Det blir mindre materialbruk og færre fly med solceller fra Kina, tilføyer Tommy Bønsnæs.

Les også

Uventet bonus: Gratis snøsmelting

Så lenge solcellene har stått på taket, har han og de andre i prosjektet holdt øye med ytelsen til anlegget. Hver dag har de kunnet glede seg over at kurven deres har ligget et godt stykke over kurven til et sammenligningsanlegg installert 10 grader vekselvis mot øst og vest. Da det begynte å snø sist vinter, økte plutselig forskjellen markant.

Mens det tradisjonelle anlegget lå på null også etter at skyene hadde forsvunnet fra himmelen, spratt produksjonen til Isolas solceller i været hver gang sola tittet fram.

– Det sa bare boff! utbryter Bønsnæs om det som skjedde, og som de kunne følge med på fra kontoret takket være et webkamera på taket.

Isola bifacial solceller tosidige paneler mestertekk takmembran tgn energy heine riise ife jørgen young tommy bønsnæs talesun taktekker
Mens det tradisjonelle solcelleanlegget (blå kurve) sluttet å produsere strøm i desember, holdt pilotanlegget det gående gjennom hele vinteren. Illustrasjon: IFE

Solcellene på undersiden av panelene var naturligvis snøfrie selv om det hadde lavet ned i dagevis. Da det ble sol, begynte de umiddelbart å produsere energi av solstrålene som ble reflektert i snøen på taket. Det førte dessuten til en uventet, men hyggelig bonus: Energien gjorde at temperaturen på panelene steg såpass at snøen på oversiden skled av på en film av vann.

– Det var som små snøskred, beskriver Bønsnæs.

– At ikke forskerne har tenkt på dette! Mens de andre anleggene hadde null produksjon i januar og februar, fortsatte vi å produsere energi hele tida! forteller han fornøyd.

Snøfrie paneler har hatt sitt å si for at den første årsproduksjonen til Isola-anlegget er målt til 1342 kWh/kWp, 67 prosent over sammenligningsanlegget i studien til Ife-forsker Heine Nygard Riise. Typisk spesifikk ytelse for norske system ligger mellom 700 og 1000 kWh/kWp.

Betaler over 50 kroner pr. kWh

For taktekkere er det sommerhalvåret som er høysesongen, og tankene med flytende asfalt (bitumen) hos Isola må holdes konstant over 160 grader. Hver gang varmekolbene slår inn, trekkes mye energi. Så mye at når dette faller sammen med effekttoppene i samfunnet for øvrig, faktureres fabrikken med over 50 kroner per kilowattime på grunn av effektprising.

Derfor er solenergi et kjærkomment tilskudd for Isola, som ikke har det minste problem med å bruke den opp selv om det er sommer. Målet med prosjektet er også å kunne styre oppvarmingen av tankene til tider der nettet er mindre presset og prisene lavere.

Dette er også det lokale nettselskapet interessert i, og Skagerak Energi har faktisk blitt med som partner i prosjektet. Formålet deres er naturligvis å dempe presset på nettet slik at de slipper å bygge det ut – til tross for alle ladestasjonene som skal etableres i distriktet.

Les også

– Det er ingen grunn til at tankene til Isola skal varmes opp samtidig som alle skal lade elbilene sine på Statoil, sier Tommy Bønsnæs.

Nå skal konseptet med tosidige solceller, batterier og et effektutjevnende styringssystem prøves ut i praksis på gjenvinningsanlegget Revac på Revetal i Vestfold og Telemark.

Ifølge Heine Nygard Riise i Ife har prisene på tosidige paneler falt så mye at de i dag nærmer seg prisene for ensidige. Det sammen med den økte ytelsen med høye, fastmonterte panelstativer og snø-imiterende takbelegg, bør ha en fremtid, mener prosjektlederne i Isola og TNG Energy.

– Mens de beste standardpanelene har watt-peak på 380, ligger våre på 460, skryter Tommy Bønsnæs.

Isolas bifacial-prosjekt

  • Anlegget består av 60 bifacial-moduler fra Talesun (BIPRO 72-celler, 380 Wp), og en SE25K-inverter fra Solar Edge.
  • Modulene er satt opp i 2 rader og delt opp i 6 seksjoner. Avstand mellom radene er 6 meter.
  • Spesifikk ytelse: 1342 kWh/kWp (mot normalt 700–1000 kWh/kWp i Norge)
  • Bifacial gain: 17 prosent
  • Prosjektet har kostet 1,4 millioner, halvparten er finansiert av Innovasjon Norge

Kilde: Institutt for energiteknikk (Ife)

Les også

Kommentarer (5)

Kommentarer (5)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå