Rapport

Risker med obalans på grund av solpaneler med enfas växelriktare

Uppdaterad 2025-01-22 Publicerad 2016-01-18

Det är troligt att ett större antal enfasiga solpaneler installeras framöver. En sådan situation kan leda till ökad obalans i lågspänningsnäten. Resultaten visar att risken för stor obalans är liten.

Projektet, som har drivits av Energiforsks Risk- och Tillförlitlighetsprogram, kvantifierar risken för att tillåtna gränsvärden överskrids och att trefasutrustning drabbas. Projektet levererar även uppskattning av acceptansgränsen vid olika typer av realistiska elnät samt stora och små produktionsanläggningar. Avslutningsvis ger projektet rekommendationer angående behovet att ställa krav på solpaneler.

Projektet kom fram till följande resultat:

  • För en stor del av nätet kommer risken att vara liten för att obalansen blir för stor, även om en stor del av kunder ansluter solpaneler genom enfasiga växelriktare. För ett typiskt lågspänningsnät på landsbygden visade det sig att anslutning av 6 kW växelriktare för nästan alla kunder, inte leder till att obalansen blir för stor. I svagare landsbygdsnät finns det en stor risk att 2-% gränsen i minusföljdspänning kommer att överskridas. Det gäller framförallt när det redan innan anslutningen finns höga värden på spänningens obalans.
  • En tillkommande risk med anslutning av enfasiga anläggningar är att risken för överspänning ökar.
  • Risken med för höga värden av obalans är att livslängden för trefasmotorer minskas. Men varaktighet av höga obalansvärden på grund av enfasig-anslutna solpaneler är begränsade. Därför förväntas det inga märkbara minskningar av livslängden.
  • En annan risk är att trefasomriktare slås ut. Denna risk går inte att uppskatta med nuvarande information och förväntas vara stark beroende på fabrikat.
  • Vid anslutning av enfas växelriktare mot svaga delar av nätet kommer obalansen med stor sannolikhet att överskrida de tillåtna värdena. Att ställa krav att alla växelriktare är trefasiga skulle förebygga detta. Men författarna anser ändå inte att det är rimligt att ställa detta krav på alla kunder. Istället är det mer rimligt att tillåta enfasväxelriktare för största delen av nätet men att ställa krav på trefasväxelriktare när förimpedansen överskrider ett visst värde. Gränsvärden på förimpedansen beror på storleken av panelen som ansluts.
  • Det föreslås att elnätägarna får ansvar för att solpanelerna fördelas mellan de tre faserna. Det borde även bedömas vilka förberedande mätningar av förimpedans och befintlig sobalans är möjliga i de lågspänningsnät där solpaneler förväntas installeras.

Det gjordes allmänna beräkningar på förenklade nätmodeller, samt detaljerade beräkningar på ett typiskt landsbygdsnät hos Skellefteå Kraft Elnät. I sistnämnda fallet beräknades den så kallade transferimpedans-matrisen med hjälp av programvaran PowerFactory. Denna matris används i programvaran Matlab för att räkna ut obalansen för ett stort antal kombinationer.

Det finns i allmänhet begränsade kunskaper om obalans. Det behövs särskilda studier för att kartlägga konsekvenser av obalans samt nivåerna på obalans i Svenska lågspänningsnät.

Utöver det rekommenderar rapportens författare att metoden som används i rapporten, tillämpas på flera distributionsnät; starkare nät men även svagare nät.

Till slutet bör det påpekas att alla slutsatser och rekommendationer i denna rapport gäller endast obalans, inte andra former av påverkan av enfasig anslutna solpaneler.

Nyheter

Pressmeddelande: Fjärrvärmebranschen miljonsatsar på forskning för ett robust och hållbart energisystem

20 energiföretag satsar nu 16 miljoner kronor i det treåriga forskningsprogrammet Futureheat, som leds av Energiforsk. Flera av Sveriges bästa forskare kommer bland annat undersöka hur fjärr- och kraftvärmen kan minska elbehovet vid toppar och bli utsläppsfri.

18 mar 2025 - Värme och kyla


Energiforsk startar projektet Konkurrensen om skogsråvaran

Konkurrensen om skogen och dess restprodukter förväntas öka när allt fler sektorer ska bli fossilfria. Därför startar Energiforsk nu en andra etapp av projekt Konkurrensen om skogsråvaran.

10 mar 2025 - Energisystem


Nytt verktyg ger nätägare bättre uppfattning om solelsproduktion

Johan Lindahl på Bequerel Sweden har tagit fram ett maskininlärningsbaserat fjärranalysverktyg som kan ge nätoperatörer en bättre uppfattning om hur stor produktionen av solenergi är i ett visst område.

4 mar 2025


Stor potential för datacenter att delta på stödtjänstmarknaden

Många datacenter i Sverige står utanför Svenska kraftnäts stödtjänstmarknader, trots att de tack vare batterier skulle kunna vara aktiva. Men det finns stor potential att fler kan delta aktivt. En nyckel är ökad kunskap både hos datacentrens ägare och deras kunder, enligt en ny rapport från Energiforsk.

4 mar 2025 - Elnät


Samarbete i fokus under Speed Locals första workshoppar

Samarbete mellan kommuner, lokalt näringsliv och invånare är avgörande för att Sverige ska nå sina energi- och klimatmål. Det är en av slutsatserna från forskningsprogrammet Speed Locals inledande lokala workshoppar.

3 mar 2025 - Energisystem


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg