Rapport

Risker med obalans på grund av solpaneler med enfas växelriktare

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

Det fossila ögat ökar återvinningen av plast

En miljon ton plast eldas upp varje år, trots att en stor del skulle kunna återvinnas. FossilEye är ett mätsystem som snabbt scannar igenom hur mycket plast som finns i ett lass med avfall. Med hjälp av det fossila ögat kan återvinningen av plast ökas och utsläppen från kraftvärmeproduktionen minskas.

5 dec 2023


Elektrifiering före 2030 avgörande för klimatmålen

En snabb elektrifiering är mycket viktig, både om vi i Sverige ska klara våra klimatmål och kunna fortsätta bygga vår välfärd och sysselsättning på industrin. Det sa Energiforsks vd Markus Wråke i SVT Agendas specialprogram om Sveriges klimatmål.

4 dec 2023


Fel om vindkraftskostnader – men statens roll värd att diskutera

På Svenska Dagbladets debattsidor pågår en replikväxling om kostnader för att bygga olika kraftslag. Energiforsks uppfattning är att Leif Östling med flera i sin inledande text har fel om kostnaden för att bygga havsbaserad vindkraft. Men kanske kan deras inlägg vara starten för en viktig diskussion om statens finansiella ansvar för ett robust och hållbart energisystem.

28 nov 2023


Ny standard för jordning av starkströmsanläggningar i utveckling

Förhoppningen med det nystartade Energiforskprojektet "Direktjordade starkströmsanläggningars påverkan på omgivningen vid kort frånkopplingstid och hög beröringsspänning", är att komma ett steg närmare en svensk standard.

28 nov 2023 - Trygg elförsörjning


Energiforsks budskap på Elnätsdagarna 2023: Tydligare roller och samsyn

Den 14–15 november anordnades Elnätsdagarna av Energiföretagen Sverige, en årlig konferens om aktuella frågor inom elnätsbranschen. Resultat ifrån Energiforskprojekten Ett elsystem för elfordon och Effektprognoser för lokalnät presenterades på scen.

23 nov 2023 - Trygg elförsörjning


Nyhetsarkiv

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg