Solceller har blivit en riktig boom de senaste åren. Allt fler villaägare täcker sina tak med paneler, företag bygger egna solparker och solenergi syns överallt i energidebatten. Trots detta är det många som faktiskt inte vet hur tekniken fungerar i praktiken. Hur blir solljus till el? Vad gör en solpanel egentligen? Och vad är det som gör solkraft så effektiv? Här går vi igenom grunderna på ett enkelt och tydligt sätt.
Vad är solenergi?
Solenergi är energi som kommer direkt från solen. Solens strålar innehåller både ljus och värme, och med hjälp av rätt teknik kan vi omvandla den energin till el eller varmvatten. De vanligaste systemen är solceller, som producerar elektricitet, och solfångare, som används för värme och varmvatten.
Eftersom solen fortsätter att producera energi oavsett hur mycket vi använder räknas solenergi som helt förnybart. Det är en av anledningarna till att solkraft växt snabbt. Tekniken är tyst, kräver lite underhåll och fungerar på allt från små tak till stora solparker.
Hur fungerar solenergi?
Solceller är hjärtat i solenergisystemet och det som omvandlar solljus till elektricitet. Varje solcell består av tunna skikt av halvledarmaterial, oftast kisel, som reagerar när de träffas av ljus. När ljuset når cellen börjar elektroner röra på sig, och det är den rörelsen som skapar själva elen.
För att förklara det enklare kan man säga att solcellen fångar upp energin från solen och gör om den till ström som kan användas i hemmet. Paneler består av många solceller som tillsammans producerar tillräckligt mycket el för hushållens apparater och belysning.
Steg 1 – Solen träffar solpanelen
När solljuset landar på solcellerna börjar halvledarmaterialet reagera. Ju mer ljus panelen får, desto mer el kan den producera.
Steg 2 – Elektroner börjar röra sig
Ljuset frigör elektroner i solcellen. De sätts i rörelse och det uppstår en elektrisk laddning.
Steg 3 – Likström omvandlas till växelström
Solceller skapar likström. Ett solenergisystem har därför en växelriktare som gör om likströmmen till växelström, alltså den typ av el som används i våra hem.
Steg 4 – Elen används i huset eller matas ut på elnätet
Den producerade elen går direkt till dina apparater. Om huset inte använder all el matas överskottet automatiskt ut på elnätet.
Steg 5 – Överskottsel och ersättning
Många får ersättning från elbolaget för elen de matar ut. Det gör att solceller kan vara både klimatsmarta och ekonomiskt fördelaktiga.
Solkraftverk och storskalig solenergi
Solkraft handlar inte bara om solpaneler på villatak. Storskaliga solparker har blivit allt vanligare och består av hundratals eller tusentals paneler som tillsammans producerar stora mängder el. Tekniken fungerar på samma sätt som solceller på ett hus, men i mycket större skala.
En solpark placeras ofta på platser där solen ligger på bra och där marken inte används till annat. Eftersom panelerna vinklas optimalt kan produktionen bli väldigt effektiv. Solkraftverk gör det möjligt att producera stora mängder förnybar el utan utsläpp och utan rörliga delar, vilket gör driften både tyst och kostnadseffektiv.
Solfångare – solenergi för värme
Solfångare är ett alternativ till solceller och används när man vill ta vara på solens värme i stället för att producera el. De installeras ofta på villor som vill sänka kostnaden för varmvatten eller ge ett tillskott till värmesystemet.
En solfångare fungerar genom att solen värmer upp en vätska som cirkulerar i panelen. Den varma vätskan leds sedan vidare till en ackumulatortank där värmen lagras och kan användas till tappvarmvatten eller bostadens värmesystem. Det gör att solfångare är särskilt effektiva under vår och sommar då solinstrålningen är hög.
Skillnaden mellan solfångare och solceller är alltså att solfångare ger värme och solceller ger el. Vilket som är bäst beror på om man vill minska elkostnader eller värmekostnader.
Hur mycket el producerar solceller?
Hur mycket el solceller kan producera varierar beroende på flera faktorer. Solinstrålningen är den enskilt viktigaste, vilket betyder att placering och väder spelar stor roll. I Sverige får man mest el under sommarhalvåret när dagarna är ljusare och längre.
Ytan på taket påverkar också. Ju fler paneler som får plats, desto högre effekt. Samma sak gäller lutningen. Paneler som är riktade åt söder och har rätt vinkel kan producera betydligt mer än paneler på skuggiga eller mindre optimala tak.
Verkningsgraden är ytterligare en faktor. Moderna solpaneler har ofta en verkningsgrad mellan 18 och 23 procent, vilket innebär att de omvandlar den delen av solens energi till el. Det låter lågt, men eftersom solen ger så mycket energi räcker det mer än väl för att göra solceller effektiva i både små och stora installationer.
Fördelar med solenergi
Solenergi har blivit populärt av en anledning. Det finns flera tydliga fördelar som gör tekniken attraktiv både för privatpersoner och företag. En av de största styrkorna är att solenergi är helt förnybar. Så länge solen skiner finns det energi att hämta och processen släpper inte ut några avgaser eller koldioxid när elen produceras.
En annan fördel är att solceller kräver väldigt lite underhåll. När de väl sitter på taket sköter de sig själva. Det finns inga rörliga delar som slits och panelerna är byggda för att tåla både regn och snö. De har dessutom lång livslängd, ofta 25 år eller mer.
Solenergi kan också sänka elkostnaderna rejält. När solceller producerar el direkt till huset minskar behovet av att köpa el från nätet. Eventuellt överskott kan dessutom säljas tillbaka vilket ger en extra ekonomisk fördel.
Fördelar i korthet:
-
Förnybar och klimatsmart energikälla
-
Låga driftskostnader
-
Kräver minimalt underhåll
-
Lång livslängd på panelerna
-
Kan sänka elkostnaderna betydligt
-
Tyst teknik som inte stör omgivningen
Nackdelar och begränsningar
Solenergi har även vissa nackdelar och begränsningar som är bra att känna till innan man investerar. En tydlig begränsning är att produktionen varierar med årstiderna. Under vintern, särskilt i norra Sverige, produceras betydligt mindre el eftersom dagarna är korta och solen står lågt.
Installationen kräver också en initial investering. Även om priset på solceller sjunkit kraftigt de senaste åren är det fortfarande en kostnad som många behöver planera för. Det kan ta flera år innan anläggningen har betalat av sig själv.
Yta kan också vara en begränsning. Alla tak är inte optimalt riktade, och vissa har för lite plats eller skuggas av träd och byggnader. Det kan påverka hur mycket el solcellerna faktiskt kan producera.
Nackdelar i korthet:
-
Sämre produktion under vinterhalvåret
-
Hög installationskostnad
-
Kräver tillräcklig takyta och rätt placering
-
Elproduktionen varierar beroende på väder och säsong
