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: Hälften av Sveriges elproduktion blir väderberoende om tio år

Nästan all ny elproduktion som byggs de kommande åren kommer vara landbaserad vindkraft och solel. Det innebär att om industrins efterfrågan av el ökar kraftigt kommer hälften av all el vara väderberoende 2035. Samtidigt kommer elpriserna variera mer än i dag, enligt en ny rapport från Energiforsk.

21 maj 2025 - Energisystem


Havsbaserad vindkraft bör satsa allt på vätgas – eller allt på el

Havsbaserade vindparker bör välja – använd hela parkens kapacitet till att producera vätgas och avstå från att leverera el, eller skippa vätgas helt. För landbaserad vindkraft bör 30–40 procent av kapaciteten vikas för vätgas.

16 maj 2025 - Energisystem


Säkerhet och dimensionering för betongdammar i nya Eurokoden

Den andra generationens Eurokod utvecklas just nu och kommer senast 2028 att ersätta den första. Mikael Hallgren och Fredrik Stenesand på Tyréns har i ett projekt undersökt skillnaderna mellan den första generationens Eurokod och den kommande generationen avseende betongdammar.

12 maj 2025


Nytt projekt undersöker hur betongstolpar åldras i svenskt klimat

Vattenfall Eldistribution ska rasera en 30 år gammal linje med betongstolpar, vilket ger en unik möjlighet att undersöka hur dessa stolpar har åldrats i svenskt klimat. Forskningen är viktig för att förstå betongstolparnas livslängd och för att kunna fatta välgrundade beslut om underhåll och reinvesteringar.

6 maj 2025 - Elnät


Nu på engelska: Magnetism kopplas till svetsproblem i fjärrvärmesystem

Flera fjärrvärmebolag har upplevt en större mängd defekter i svetsfogar på fjärrvärmerören jämfört med för ett par år sedan. Forskning visar att problemet har att göra med ökad magnetism i rören. I projekten Svetsbarhet av fjärrvärmeapplikationer etapp 1 och 2, har forskare funnit starka indikationer på att det beror på otillräcklig avmagnetisering av stålrören efter tillverkning. Nu finns rapporterna även på engelska.

30 apr 2025 - Värme och kyla


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg