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

Nytt forskningsprogram gör verkstad av den svenska vätgasstrategin

Energimyndighetens förslag till Sveriges vätgasstrategi innehåller mål för vätgasproduktion till 2030 respektive 2045 och pekar ut områden som behöver utvecklas och studeras vidare. Energiforsk tar tillsammans med ett antal andra aktörer detta vidare i programmet Vätgasens roll i energi- och klimatomställningen.

8 dec 2021


Marknad för stödtjänster i Skåne

En ny rapport skissar ramarna för hur utvecklingen av energimixen kan se ut i Skåne. "Vi hoppas att resultaten bidrar till att nödvändiga stödtjänster införs snarast" säger Ola Solér, projektansvarig på Region Skåne.

30 nov 2021


Podcasts x2 om vägen till ett koldioxidfritt samhälle

Förutom att poddarna CCS Panelen och EnergiStrategiPodden fokuserar på våra viktigaste klimatutmaningar och strategier inom energibranschen, har de även intervjuat vår vd Markus Wråke hur vi kan nå ett koldioxidfritt samhälle i Norden 2030.

22 nov 2021


Optimering av solcellsparker i nytt forskningsprojekt

Intresset för solcellsparker ökar kraftigt i Sverige. I ett forskningsprojekt med stöd från Åforsk, undersöker vi hur solcellsparker kan utformas och planeras med hänsyn till lokala väderförhållanden i kombination med prissignaler från elmarknaden.

17 nov 2021


Integrationskostnader från sol och vind

När vi ska integrera mera vind och sol i energisystemet uppstår integrationskostnader. Hur stora är kostnaderna, vad består de av och hur kan de bäst beräknas? Med utgångspunkt i en ny rapport av Lennart Söder diskuterades frågorna under ett webbinarium under torsdagen.

15 nov 2021


Nyhetsarkiv

Ladda ner

Om rapporten

Rapportnummer

2015:130

Författare

Daphne Schwanz, Math Bollen, Sarah Rönnberg