Intro Vi har i tidigare inlägg på teknikbloggen (Inägg 20-23) gått igenom vad ett batteri kan användas till, vad man tjänar och vad en aggregator är. Det är nu dags att dyka djupare i villabatterier och hur de blir en bra investering.  Vad är Svenska Kraftnäts frekvensmarknad?  Det finns nog ingen i branschen som har undgått att Svenska Kraftnäts (SvK) frekvensmarknad existerar, särskilt efter rekordåret 2023. Ersättningen för avhjälpande åtgärder har nu sjunkit, men det är fortfarande med stödtjänster som man tjänar bäst på sitt batteri. Just nu finns det sex marknader man kan bjuda ut sin energi på:  FCR-N  FCR-D upp  FCR-D ned  FFR  aFRR  mFRR    Vilka tjänster man kan använda batteriet på beror dels på vilket batteri och vilken aggregator man har. I fallet med villabatterier är det främst FCR-D upp och ned som batterierna används på, men de kan även användas på FCR-N. Här är det viktigt att ha tungan rätt i mun, FCR-N är en tjänst som alltid är aktiv och ämnar att hålla frekvensen på 50 Hz. Så fort frekvensen sjunker eller ökar utanför intervallet om ±0,1 Hz går i stället FCR-D upp/ned i gång.    Detta innebär att FCR-D används mycket mer sällan, ett batteri som endast är aktivt på FCR-D cyklas cirka fyra gånger under ett helt år. Det är en tjänst som minimerar slitage på batteriet, samtidigt som man tjänar bra pengar. Genom att lägga till FCR-N kan man tjäna mer pengar, men man cyklar batteriet mycket mer. Historiskt har ersättningen för FCR-N varit lägre än för FCR-D, men vid några tillfällen kan man se att FCR-N går om FCR-D i priset.    Förutom några höga toppar kan man se att ersättningen för hittills 2024 är något lägre än under 2023 för FCR-D marknaderna. Volymen, främst för FCR-D ned, har dock ökat, vilket gett utrymme för fler batterier.  Det gröna avdraget och villabatterier Sedan 2024-07-04 får man återigen grönt avdrag för sina villabatterier. Skatteverket har gjort en vändning, från att helt säga nej till batterier som är kopplade till någon stödtjänst till att säga att det är okej i vissa fall. Den nya skrivelsen är att ”batterier som helt eller delvis används för att lagra egenproducerad el ger rätt till skattereduktion även om batteriet delvis används för stödtjänster eller elprisarbitrage”. Detta innebär att man till viss grad måste öka användningen av egenproducerad el i hushållet för att kunna ta del av det gröna bidraget.    Nyligen prövades detta av Skatterättsnämnden där förhandsbeskedet innebar att den gamla tolkningen av Skatteverket saknade stöd i lagstiftningen kring det gröna avdraget. Deras slutsats var att förutsättningarna för att få avdraget för grön teknik är uppfyllda om batteriet använts för att täcka ett produktionsunderskott med hjälp av energi som har laddats i batteriet under ett produktionsöverskott.  Aggregatorer och grönt avdrag Problematiken kring avdraget för grön teknik vid årsskiftet fram till sommaren var att Skatteverkets tolkning var att batteriet helt skulle användas till ändamålet att täcka produktionsunderskott med energi lagrad från produktionsöverskott. När man då kopplade en aggregator till sitt hemmabatteri tappade alla dessa batterier det gröna avdraget. Detta är nu ändrat. Genom att ha en aggregator på sitt batteri blir man inte automatiskt av med det gröna avdraget.    Det finns dock olika aggregatorer som har olika tjänster. Vissa tjänster har byggt in konsumtion av egenproducerad el i sina algoritmer medan andra fortfarande satsar fullt ut på frekvensmarknaderna. Om vi går tillbaka till rekvisitet i tolkningen så är måste batteriet täcka ett produktionsunderskott med energi producerad av hushållets produktionsanläggning vid en överproduktion. I praktiken innebär detta således att batteriet någon gång under året behöver laddas med egenproducerad el som sedan används i huset.    En del av diskussionen kring detta har varit att vissa aggregatorer klarar av detta medan andra inte gör det. Vi har inte koll på alla aggregatorer, men vi vet att de fungerar genom att de styr batteriet, de kan ändra inställningar på batteriet de är kopplat till. Det innebär att de manuellt kan ställa in batteriet på självkonsumtion under exempelvis ett dygn. Då har batteriet uppnått rekvisitet i lagen och batteriet kvalificeras för grönt avdrag enligt den nya tolkningen.  Sammanfattning Samtidigt som det gröna avdraget har kommit tillbaka har ersättningarna som aggregatorerna betalar ut ökat. Vi har exempelvis sett att vår samarbetspartner Flower har ökat sin ersättning, ersättningen ligger nu på 310 kr/kW jämfört med 240 kr/kW förra kvartalet. Det är en ökning med 30% samtidigt som batterierna genom det gröna avdraget blivit 50% billigare. Det innebär att återbetalningstiden för batterier har kortats ned till mindre än hälften av vad den var bara ett par månader sedan.     Investering i villabatterier erbjuder både ekonomiska och miljömässiga fördelar, särskilt med de nya reglerna och marknadsförutsättningarna. Genom att använda rätt aggregator och optimera batteriets användning kan hushåll både bidra till en stabilare elförsörjning och dra nytta av ekonomiska incitament. 

Intro Batterier installeras idag till en enormt stor andel av solcellsinstallationerna och antalet energilagringssystem växer väldigt snabbt. I takt med det ökar riskerna i hemmet när mer komplexa elinstallationer görs med solceller, batterisystem och styrsystem till dessa Det är en naturlig del i utvecklingen, men har ett antal risker associerade med att batterier med höga effekter och högt energiinnehåll placeras i närheten av där människor bor och vistas. Antalet bränder i energilager är fortfarande ovanligt men i takt med att marknaden växer snabbt ökar det riskerna. Statistik Totalt under 2018–2022 skedde över 3 500 el relaterade bränder och brandtillbud i bostäder. Endast 14 av dessa orsakades av en solcellsanläggning enligt rapporten, vilket motsvarar 0,4 % av de el relaterade bränderna i bostäder.   Ett av de 14 fallen i rapporten var ett tillbud som inte ledde till några egendomsskador och i 5 av de 14 fallen var det ett tillhörande batteri som orsakade brand. Räddningstjänsterna ryckte ut 54 194 gånger på grund av brand eller brandtillbud i byggnader under de fem åren. Bränder och brandtillbud orsakade av laddbara produkter ökade med 42 procent under femårsperioden. El relaterade bränder i bostadshus startar oftast i eluttagen och främst i kök. Felanvändning av spis är den främsta orsaken till el relaterad brand. Rapporten går att ladda ner i sin helhet via denna LÄNK. Batteri som batteri? Det finns flera olika typer av energilager och systemtopologier kring batterisystem på marknaden. De beter sig mycket annorlunda om man tittar på de olika cellkemierna som finns och hur de beter sig vid brand. Dock skall det understrykas att de flesta av de stationära batterilagringslösningarna som finns på marknaden är till största del LFP (LiFePO4, litiumjärnforsfat). Detta är en termiskt stabil kemi som inte får termisk rusning vid eventuell brand.   Om vi zoomar in lite på litiumjon-familjen av batterier så finns det flera olika kemiska sammansättningar som är fördelaktiga i olika applikationer. Exempelvis NMC som har en god kompromiss mellan specifik energi och specifik effekt samt hög prestanda vilket gör den lämplig i elbilar och e-mobility-applikationer. Tittar vi på LFP så får den höga poäng för säkerhet och livslängd samtidigt som den ger goda värden för effekt och energi. Detta gör den mycket lämplig för stationär energilagring. Termisk rusning Termisk rusning innebär att vid en kortslutning i batteriet så ökar temperaturen. På grund av temperaturökningen frigörs syre från de aktiva substanserna i batteriets kemiska sammansättning. Syret gör att det blir ännu värmare och ännu mer syre frigörs. Detta är en kedjereaktion som inte går att stoppa. Även om batteriet blir dränkt i vatten, pulver, skum eller annat släckmedium så spelar inte det någon roll då branden får energi från syret som materialet självt genererar. Skillnaden mellan LFP och NMC är slående när man tittar på batterierna ur brandsäkerhetssynpunkt. Figur 1. Termisk rusning i NMC-batterier jämfört med LFP-batterier som inte når termisk rusning. För att illustrera säkerheten i LFP-batterier har Huawei genomfört ett kortslutningstest (som mest kan liknas med ett “spik-test”) där en grov spik punkterar batteriet och kortsluter det. Man ser hur det börjar ryka och expandera inne i battericellen. Men temperaturen når inte kritiska nivåer för termisk rusning (dvs då syre frigörs). https://senergia.se/wp-content/uploads/2024/10/huawei-video.mp4 Batteriers inbyggda säkerhetshöjande system – En detaljstudie av Huaweis Luna-batteri Huawei har i sitt batteri för villamarknaden byggt in flertalet smarta funktioner och gjort en hel del designval i sin produkt för att både minska sannolikheten för brand och för att bekämpa brand direkt i energilagret. Figur 2. Huaweis inbyggda säkerhet i 4 nivåer. Batterikemi Huaweis Luna-batteri består av battericeller med LiFePO4 (LFP) eller litiumjärnfosfat. Detta är en mycket stabil batterikemi som inte kan råka ut för termisk rusning. LFP är en av de säkraste litiumjonbatterierna och lämpat för stationär lagring Cellövervakning Huawei har byggt in 8st sensorer som övervakar 16st battericeller. Detta är ca 4ggr fler än vad konkurrenterna monitorerar. Genom att övervaka temperatur, ström, spänning, effekt, SOH, SOC etc. kan man alltid validera att batteriet arbetar under normal drift. Data som samlas in kontrolleras i realtid att den inte avviker samt att man med hjälp av avancerade algoritmer kan klassificera att ett fel är på väg att hända långt innan det faktiskt händer. Detta gör att man som anläggningsägare är underrättad om exakt allt som händer i batteriet och dess styrsystem. Figur 3. Inbyggda sensorer i batteriets moduler som på cellnivå övervakar. Batterioptimerare (DC/DC) Varje batterimodul är utrustad med en DC-DC-omvandlare (batterioptimerare). Denna gör att varje batterimodul styrs individuellt. Den bidrar också till att plus- och minusterminalen. Figur 4. Möjlighet att stänga av spänningen ut från batteriet. Brandsläcknings påse En påse med en aerosol sitter monterad på insidan av batteriet. Denna aktiveras om temperaturen i batteriet når 170°C och aerosolen omvandlas till en gas som släcker en eventuell brand. Det sker på två sätt där den stora mängden gas snabbt släcker eventuell brand. Dessutom kommer aerosolen delta i förbränningsreaktionen, vilket kommer blockera att branden reagerar med litiumjärnfosfaten. Brandkåren om batterilager Hos de lokala brandkårerna finns det lokala rekommendationer kring hur batterilager skall utformas med hänsyn till brandbekämpning, uppmärkning och andra kravställningar. För kommersiella installationer kan det vara en god idé att diskutera energilagrets utformning med den lokala brandkåren om eventuella avväganden i design eller utformning. Stockholms Brandförsvar om termisk rusning Vid en brand i litiumjonbatterier avges en mängd ämnen varav många är giftiga, bland annat bildas vätefluorid som har en akut toxicitet. Vid mekanisk påverkan, överladdning, kortslutning eller andra tekniska problem på ett litiumjonbatteri kan det ske en termisk rusning. En termisk rusning är en okontrollerad och irreversibel ökning av temperaturen i batteriet. En konsekvens vid en termisk rusning kan vara att batteriet börjar brinna, ofta med ett häftigt förlopp. Den kan då sprida sig till närliggande batterier om dessa placeras ihop vilket i sin tur kan leda till ytterligare termisk rusning. Vätefluoriden som bildas är starkt frätande och giftig vilket kan innebära en risk både för tredje man och för räddningstjänstens personal. Gasens giftighet påverkar därmed räddningstjänstens insatsmöjligheter. Personalen kan göra kortare rökdykarinsatser i den utrustning som normalt används… Fortsätt läsa Inlägg 28 – Brand (4/4) – Energilager

En av de mest debatterade komponenterna i en solcellsanläggning är brandmansbrytaren/brandmannabrytare/brandkårsbrytaren. Kärt barn har många namn. Problemet, som vi snart skall komma till, är att denna tekniska anordning fel använd kan öka riskerna i en solcellsanläggning och inte alls göra anläggningen säkrare. Kunskapsnivån om brandkårsbrytare måste öka, både hos beställare, projektörer/konsulter och installatörer. Vad är en brandmansbrytare? En brandmansbrytare är en fjärrmanövrerad DC-brytare som har kapacitet att bryta en eller flera strängar under maximal produktion. Brandmansbrytaren består av två enheter A) en brytare och B) en fjärrmanövrerare (en knapp). När knappen trycks in skickas en signal till brytaren/brytarna att öppna sig. Detta gör att strömmen slås ifrån och det blir spänningslöst från brytaren i allt DC-kablage ner till växelriktaren.   En vanlig missuppfattning är att hela anläggningen blir spänningsfri, men det är alltså endast kablaget nedströms från brytaren som blir spänningslöst. Panelerna kommer således alltid vara spänningssatta om de är utsatta för solljus. Figur 1. Schematisk skiss över system med brandmansbrytare. Brandkårsbrytare finns i flera modeller. Den har en eller flera brytare som samtliga får sin brytsignal externt. Det brukar generellt sett finnas två modeller av brandkårsbrytarna. En med plintanslutning och där DC-kablarna skruvas i plintar samt en modell med förmonterade MC4-kontakter som installatören direkt kan ansluta strängarna mot. Figur 2. Brandkårsbrytare från Eaton Figur 3. En installation där 12st brandkårsbrytare installerades på ett kommunalt projekt på ett reningsverk i Jämtland. När ska brandmansbrytare användas? En brandmansbrytare kan vara mycket effektiv att öka brandkårens operativa möjligheter i händelse av brand i en solcellsanläggning. Men fel installerad kan den ge en falsk trygghet och öka risken för brand i en solcellsanläggning.   En brandmansbrytare är lämplig att använda om det finns en nytta med att kablaget ned från solpanelerna till växelriktaren kan göras spänningslöst. Det är framför allt vid kommersiella installationer, statliga/kommunala byggnader eller bostadsrättsföreningar. Följande scenarion är fördelaktiga för att installera brandmansbrytare: Lång kabeldragning på DC-sidan Kabeldragning inomhus (ex i trappuppgångar eller liknande) Kommersiell byggnad eller flerfamiljsboende/BRF Felinstallerad kan en brandmansbrytare minska säkerheten i en solcellsanläggning och ge en falsk trygghet En brandkårsbrytare bör inte installeras om den i sig inte minskar risken för brand och man skall vara väldigt uppmärksam som projektör på följande scenarion då nyttan av en brandkårsbrytare är låg eller icke-existerande: Om DC-kablaget på installationen endast är draget utvändigt på byggnaden och växelriktaren installerats utomhus. Om kabelavståndet på DC-sidan mellan växelriktaren och brandkårsbrytaren är kort Om man inte på ett tydligt sätt kan indikera vilken del av solcellsanläggningen som blir spänningslös vid manövrering av fjärrbrytaren. Exempelvis vid utspridd installation och flera takytor/byggnader/trappuppgångar. Om inget ansvar kring service och underhåll kan tas för brandmansbrytaren och kringutrustning. Detta inkluderar primärt motionering av DC-brytare som vanligtvis skall göras var 6e månad. För brandkåren kan en brandmansbrytare ge en falsk trygghet då det saknas kunskap i hur brandmansbrytaren fungerar. Detta utöver att vilken/vilka delar som frånskiljs och blir spänningslösa är beroende på hur anläggningen är designad. Det finns också en möjlighet till feltolkning i ordet ”brandmansbrytare”. Om man inte vet exakt vad det innebär kan man tänka sig att om man trycker på kappen så blir anläggningen spänningslös eller att anläggningen efter man fått brytaren att lösa ut, går in i något säkert spänningslöst läge. Båda dessa påståenden är fel och skulle brandmännen göra en sådan tolkning så kan det bli mycket farligt då solcellsanläggningen alltid skall antas spänningssatt vid operativa insatser! Flera sätt att uppnå frånskiljning Det finns flera sätt att uppnå brandmansbrytning. Ofta är de inte helt självklart vilken typ av brytning/frånskiljning som efterfrågas. Fjärrmanövrerad DC-brytning Det som man vanligtvis menar med brandmansbrytning är att installera en fjärrmanövrerad DC-brytare som kan bryta samtliga strängarna när de får en extern signal. Denna brytning gör det spänningslöst från brytaren och nedströms (mot växelriktaren). Panelerna kommer fortsatt vara spänningssatta. Figur 4. Fjärrmanövrerad DC-brytare Fjärrmanövrerad avstängning av växelriktare (utan optimerare) Flera moderna modeller av växelriktare kan ta emot externa signaler för avstängning. Detta möjliggör att en avstängningssignal kan skickas till växelriktaren från en fjärrmanövrerad knapp. Detta gör att växelriktaren mjukvarumässigt stänger av produktionen av solel och öppnar sina interna reläer. Panelerna och DC-kablaget kommer fortsatt vara spänningsfört men det blir spänningslöst på AC-sidan (under förutsättning att matningen till byggnaden brutits). Figur 5. Fjärravstängning av växelriktare (mjukvaruavstängning) Fjärrmanövrerad avstängning av växelriktare (med optimerare) Om det sitter ett full optimerat system (ifrån SolarEdge eller Huawei) kommer växelriktaren att sluta skicka “håll-i gång-dig”-signal till optimerarna. När optimerarna slutar få signalen går de ner i säkert läge. Det innebär 0V i Huaweis fall och 1V per optimerare i SolarEdges fall. Figur 6. Fjärravstängning av växelriktare med optimerare (mjukvaruavstängning) I fallet med optimerade system krävs inte en extra fysisk brytare då optimerarna själva tar ner spänningen till ofarliga nivåer. Systemet kan gå ner i säkert läge på olika sätt. Antingen via att AC-matningen till växelriktaren bryts, då stänger optimerarna av. Eller så kan man med en kommunikationskabel trigga en avstängning (antingen manuellt via en nödstoppsknapp eller via en automatisk signad från ett brandlarm). Figur 7. Huaweis system med och utan optimerare. Med optimerare är spänningen 0V när systemet är avstängt. Fjärrmanövrerad AC-brytning (effektbrytare) För att säkerställa mekanisk frånskiljning kan en effektbrytare installeras på AC-sidan om växelriktaren. Dvs en brytare som kan bryta under maximal produktion/last. Effektbrytaren utrustas med en underspänningsutlösare och den kopplas sedan till en extern kontakt som om man slår till knappen, blir det spänningslöst och underspänningsutlösaren triggar att effektbrytaren stänger all matning till växelriktaren. Detta är ett mycket kostnadseffektivt sätt att uppnå avstängning. Detta sätt är mycket fördelaktigt på stora industritak när växelriktarna installeras uppe på taket nära panelerna. Det finns då ingen anledning att bryta DC, utan denna lösning med att bryta DC gör fortfarande att inga spänningsförande kablar förs in i byggnaden. Figur 8. Brandmansbrytare AC (fjärrmanövrerad AC-brytare med underspänningsutlösare) Ett misslyckat australiensiskt försök med bandkårsbrytare Australien är ett land med extremt många solenergianläggningar, och det är inte så konstigt med tanke på landets mycket höga solinstrålning. Man har idag i Australien problem med bränder i solcellsanläggningar där upp emot 20%… Fortsätt läsa Inlägg 27 – Brand (3/4) – Brandkårsbrytare, en lösning eller ett problem?

Projektörens roll för att undvika brand Projektören har en viktig roll i att designa säkra solcellsanläggningar. Både med avseende på val av komponenter och hur anläggningen utformas. Som projektör måste man ha koll på byggnadens brandtekniska egenskaper. Detta kan yttra sig i exempelvis: Brandcellers utformning Utrymningsvägar Brandtekniska system (exempelvis rökgasluckor och brandlarm) Brandklassning och klassning för explosiva miljöer Brandceller Brandceller är delar av en byggnad som är designade att brand inte kan sprida sig till angränsande brandcell. Detta kan exempel vara en lägenhet eller ett kedjehus alternativ olika delar i en fabrik. Brandcell enligt BBR “Med brandcell avses en avskild del av en byggnad inom vilken en brand under hela eller delar av ett brandförlopp kan utvecklas utan att sprida sig till andra delar av byggnaden eller andra byggnader. Brandcellen ska vara avskild från byggnaden i övrigt med omslutande väggar och bjälklag eller motsvarande, så att utrymning av byggnaden tryggas och så att personer i intilliggande brandceller eller byggnader skyddas under hela eller delar av ett brandförlopp.” Avstånd mellan intilliggande brandceller För att brand inte skall kunna spridas mellan brandceller måste solcellsanläggningen ha ett avstånd på båda sidor om brandcellens gräns. Detta för att brand inte skall kunna spridas mellan byggnadsdelar och från brandcell till brandcell. Det finns inget definierat avstånd för hur stort avståndet a skall vara, men det finns Svenska brandkårer som rekommenderar 2-3m. Räddningstjänsten i Östergötland rekommenderar 2–3 meter dödzon från en brandvägg Om kablage skall förläggas mellan brandceller skall detta göras i skyddade kabelstegar med lock samt att kablaget skall vara skyddat vid hela övergången. Partitionering När en anläggning byggs delas den ofta naturligt upp i mindre sektioner för att aluminiumet måste tillåtas expandera pga. temperaturrörelser. Detta specificeras i snö och vindlastberäkningen om vilka avbrott som måste göras för värmeexpansion. Men även brandskyddet förbättras om man tänker igenom anläggningens utformning och panelernas placering. Taket kan vara en utrymningsväg och det kan finnas flera möjliga stegar som inte får blockeras. På taket kan också områden avsedda för eventuell håltagning för att tömma ut brandgaser alternativt att det finns rökluckor (eller andra brandtekniska system) vars funktion inte får sättas ur funktion på grund av solcellsanläggningen.   En anläggning bör därför ha tillräckligt breda gångar för att utrymning uppe på taket snabbt skall kunna ske samt att man förhindrar att brand sprids från en sektion till en annan. Det finns inte några specificerade värden eller krav på l eller a men lämpliga värden är: l = 25-35m a = ca 2-3m < Projektören måste också se till att det finns tillräckligt med avstånd mellan intilliggande brandceller för att brand inte skall kunna spridas mellan byggnadsdelar och från brandcell till brandcell. Det finns inget definierat avstånd för hur stort avståndet skall vara, men det finns svenska brandkårer som rekommenderar 2-3m. Partitionering är också viktigt för att förhindra att brand sprids från en sektion till en annan. Det finns inte några specificerade värden eller krav på l eller a men lämpliga värden är: l = 25-35m och a = ca 2-3m. Ljusbågsdetektering (AFCI) Vad är då ljusbågsdetektering? Det är en funktion som används för att detektera ljusbågar i solcellsinstallationer. Vad är då en ljusbåge? Det är en ”blixt” (överslag eller kontinuerlig urladdning) genom luft, där den elektriska spänningen joniserat luften vilket gjort den ledande. Ljusbågsdetektering benämns ofta i engelsk litteratur som AFC (Arc Fault Current) eller AFCI (Arc Fault Current Interrupter). Ljusbågsdetektering är en trygghet för anläggningsägaren, oavsett om det handlar om en lantbruksinstallation, en BRF, en industrifastighet eller en villa! Tekniken är nu så bra och mogen, att den borde efterfrågas av fler och att den ställs som krav i förfrågningsunderlag och vid upphandlingar.   Tryggheten det innebär att ha ljusbågsdetektering är inte bara att sova godare på natten. Vid ett eventuellt fel kan (exempelvis Huaweis nya växelriktarserie med precision visa var ljusbågen skett och direkt skicka ett larm till anläggningsägaren och installatören).

Brand är ett ämne som inte bara engagerar branschen utan många runt omkring. Allt från privatpersoner, försäkringsbolag, brandmän, kommuner etc. För att förstå hur säkra solenergianläggningar kan byggas måste man också förstå statistiken bakom de bränder som orsakats av solcellsanläggningar. Data från Sverige eller något av de andra nordiska länderna är mycket bristfällig då endast några få bränder skett (vilket inte är så konstigt då 90% av alla anläggningar är byggda senaste 5 åren). I rapporten skriver Elsäkerhetsverket bland annat “Solcellsanläggningar orsakar idag få bränder och brandtillbud i vanliga bostäder.”   Totalt under 2018–2022 skedde över 3 500 elrelaterade bränder och brandtillbud i bostäder. Endast 14 av dessa orsakades av en solcellsanläggning enligt rapporten, vilket motsvarar 0,4 % av de elrelaterade bränderna i bostäder. Det finns ingen statistik på hur många solcellsanläggningar som finns installerade på just bostäder, men under tidsperioden fanns i genomsnitt 65 000 solcellsanläggningar med en effekt under 20 kW. En stor del av dessa kan antas sitta på bostadshus. Det är således mycket ovanligt med solcellsrelaterade bostadsbränder.   Ett av de 14 fallen i rapporten var ett tillbud som inte ledde till några egendomsskador och i 5 av de 14 fallen var det ett tillhörande batteri som orsakade brand. Det innebär att solcellsanläggningar orsakade 8 bränder med skador under de 5 åren. Av de totala bränderna utgjorde brand i solcellsanläggningar en extremt liten andel – räddningstjänsterna ryckte ut 54 194 gånger på grund av brand eller brandtillbud i byggnader under de fem åren. Bränder och brandtillbud orsakade av laddbara produkter ökade med 42 procent under femårsperioden. Elrelaterade bränder i bostadshus startar oftast i eluttagen och främst i kök. Felanvändning av spis är den främsta orsaken till elrelaterad brand. Rapporten går att ladda ner i sin helhet via denna LÄNK. Statistik Stora internationella forskningsinstitut så som TÜV och Fraunhofer rapporterar att mindre än 0,006 procent av alla solcellsanläggningar har orsakat en brand. Statistiken har tyvärr några år på nacken och är från 2018. Jämför man med de 14 bränderna som rapporterats i Sverige (se stycket ovan) så är 8st av de relaterade till brand i solcellsanläggningen. Det ger en statistik på 8 av 65 000 anläggningar som brunnit. Det vill säga 0,02% av solcellsanläggningarna har varit orsak till brand. Ur den statistiken kan vi tyvärr inte i dagsläget veta vad den faktiska brandorsaken är, mer än att konstatera att solcellsanläggningen varit inblandad. Det är inte en djärv gissning att flertalet av brandorsakerna i de svenska anläggningarna skulle gått att undvika om anläggningen installerats korrekt samt att produkterna som använts har använts på ett korrekt sätt. Det är inte dumt att ta tillfället i akt som Senergias Teknikblogg att göra reklam för den kunskapsspridning och utbildning som finns att tillgå. Både för solcellsmontörer och projektörer. Se Senergias projektörskurser och montagekurser på www.senergia.se/utbildning.När man i Tyskland sammanställt data från lokala brandkårer runt om i landet kan man se att det är olika orsaker som orsakat fel. Figur 1. Diagram över felfördelningen i solcellsanläggningar. SVT hade under juli 2023 ett nyhetsinlägg att 80st solcellsrelaterade bränder rapporterats där byggnaden har haft solpaneler på taket, inte nödvändigtvis att solcellsanläggningen varit orsaken. Dessa inkluderar både elproduktionsanläggningar och andra applikationer så som belysning etc i statistiken LÄNK. De exakta brandorsakerna är inte alltid kända men man befarar både felaktig projektering och felaktig installation som möjliga orsaker. Figur 2. Nyhetsutklipp från SVT. Installatören, den absolut viktigaste partnern Det går inte nog att understryka hur viktig installatören är för sin slutkund. Om man tittar på data som visar hur gammal solcellsanläggningen som börjat brinna varit så är trenden tydlig.  Redan år noll sker bränder och tillbud. Det visar att installationer som inte gått rätt till redan från början, att produkter som inte installerats på rätt sätt samt kvalitén i det arbete som initialt gjort är för dålig.   Dessutom kan man se att anläggningar som inte uppvisat några fel innan år 5, har mycket låg sannolikhet att något skall inträffa år 6 och framåt. Det säger både att om produkterna hållit så långt, så skall det mycket till att de inte skall fortsatta så. Felinstallationer och produktfel har vid denna tiden upptäckts och redan orsakat fel.   Det man också kan se är att felen uppkommer inom garantiperioden, ofta bara inom något år. Dvs så länge installatören inte gått i konkurs så kommer man kunna få sin anläggning åtgärdad. Man kan också vända på det och se det som att installatörer som alltid gör bra installationer behöver aldrig åka tillbaka till kunden på service och reklamationsarbete. Figur 3. Installations- och brandstatistik från Italien. Installationer från 2003-2015. I en Italiensk studie gällande brand ser man samma data som ovan men presenterad med utgångspunkt i antalet nya solcellsinstallationer. Antalet bränder var mycket lågt i början av 2000-talet men när installationstakten exploderade 2011 så kom rekylen väldigt fort med en extremt hög ökning av bränder. Den enkla slutsatsen man kan dra av detta är att när det strömmar in för stor andel nya installatörer utan rätt kunskap och där marknaden är överhettad (bokstavligen) så blir kvalitén lidande. Det yttrar sig i fel som ytterst nog leder till brand. Figur 4. En tysk studie som visar antalet system och vilken ålder de var när en brand bröt ut.Exempelvis kan man se att 15st av systemen som brunnit var 1 år gamla när branden inträffade. Regelverk för att undvika brand I plan- och bygglagen (PBL) och plan- och byggförordningen (PBF) ställs övergripande krav gällande brandsäkerhet vid uppförande av nya byggnader och ändring av byggnader.  Vad man som installatör måste ha koll på är regelhierarkin som illustreras av nedan pyramid, där regelverket högst upp har tolkningsföreträde. Detta är extremt viktigt för solcellsinstallatörer då tillverkarens anvisningar (manual, snö- och vindlastberäkningar etc) gäller oavsett vad som står i svensk standard! Figur 5. Regelhierarki över gällande regelverk för elinstallationsarbete. Tillverkarens anvisningar Tillverkarens anvisningar innebär manualer och tillhörande dokumentation skall följas. Detta är mycket viktigt då det är tillverkaren som specificerar hur deras produkter skall användas och vilka specifikationer produkterna skall klara av. Elinstallationsreglerna För att undvika brand skall… Fortsätt läsa Inlägg 25 – Brand (1/4) – Hur vanligt är det att det brinner i en solcellsanläggning?

Flashdatans tid är förbi När någon (exempelvis en grossist) importerar solpaneler får man som köpare av solpanelerna alltid en flashrapport. Denna innehåller solpanelens serienummer och pall-nummer. Flashrapporten levereras för att kunna identifiera solpanelens ursprung, batch, produktionslina, fabrik etc., allt för att med spårbarhet kunna härleda eventuella avvikelser i prestanda.   Ett flashtest innebär att solpanelen belyses med 1000W/m2, celltemperaturen är 25°C och att ljusspektrumet motsvarar AM=1,5. Dessa testvariabler benämns också som STC-parametrar (mer om solpanelens egenskaper och datablad går att läsa i teknikbloggens inlägg 19). Solpanelen placeras nedåtvänd mot starka lampor av xenon som kraftigt belyser solpanelen. Samtidigt som detta sker mäts viktiga parametrar så som spänning, ström & effekt. Dessa mäts både som öppen kretsspänning, Voc, spänningen vid maximala effektpunkten, Vmpp, strömmen vid maximala effektpunkten, Impp, samt kortslutningsströmmen, Isc. Parametrarna från testet verifierar att solpanelen uppfyller de krav som ställts på den. Panelerna man köper idag är alltid så kallade plus-sorterade. Det innebär att man som köpare av solpaneler alltid är garanterad minst den effekten som står på databladet och som man betalar för, men man kan få mer. Avvikelsen kan specificeras till exempelvis 0 till +5W eller 0 till +1%. Om du tittar på den bifogade flashrapporten från LONGi Solar nedan så är den panelen i containern (ca 700-900 solpaneler) minst 555,00Wp och som mest 559,98Wp. Historiskt var flashrapporterna viktiga för köparen av solpaneler, dels för att priset per Watt var avsevärt mycket högre än idag. Samtidigt, på grund av de inte lika standardiserade produktionslinorna och tillverkningsmetoderna, samt en mindre automatiserad process i fabrikerna, var kvaliteten på solpanelerna som producerades för 10-15 år sedan inte lika konsistent jämn som den är idag. Variationen kunde vara plus minus 10%. Köpte man en solpanel på 200W kunde den vara allt mellan 180W och 220W. Det var ingen risk man ville ta som köpare och med hjälp av flashdatan från fabriken kunde man betala för den exakta prestandan man fick. Det blev också en säkerhet för köparen i att man kunde köra stickprovskontroller mot fabriken för att verifiera att prestandan i flashtestet stämde överens med prestandan i verkligheten. Det var alltså viktigt att veta att exakt den solpanelen man hade köpt hade exakt rätt specifikation, då tillverkningen inte var konsistent nog.   Flashtester är dock något från det förgångna. Solpanelerna som produceras idag är av väldigt hög kvalitet. Både på grund av hög automationsgrad samt att robotar i fabrikerna har utför arbetet konsistent och med hög precision. Det är idag mindre skillnader mellan de olika tillverkarna i toppskiktet och även om teknologierna (ex topcon, back contact etc.) skiljer sig åt, är produktionsmetoderna extremt standardiserade. Trots det så förekommer det fall där det kravställs att flashprotokoll skall uppvisas vid köp av en solcellsanläggning. Detta redan på små villaanläggningar. Detta anser vi på Senergia inte är nödvändigt då det inte bidrar med något specifikt kundvärde eller kundnytta. Senergia kommer därför från och med 19 januari 2024 sluta att scanna solpanelerna vid utleverans (till kundordrar). Detta innebär att Senergia kommer fortsätta erbjuda flashdatan, men som kund kommer man själv få återkomma till Senergia med en ifylld excelfil för att vi skall kunna tillhandahålla dig flashdatan. Genom att inte scanna alla kunders ordrar kan vi spara kostnader som du som kund får ta del av. Du kan själv idag med flertalet gratisappar för både iPhone och Android, själv scanna serienumrens streckkod. Själva flashdatan lagrar Senergia alltid digitalt, precis som vanligt, och du som installatör är varmt välkommen att ge oss dina serienummer för din order så kommer Senergia ta fram flashdatan för just dina paneler. Vad innebär det för dig som installatör? Om du vill få fram flashdatan scannar du själv panelernas streckkoder innan installation. Du distribuerar en excelfil med serienummer och ditt ordernummer (SO-nummer) till Senergia. Kostnad för att ta fram flashdata debiterar Senergia en kostnad på 500kr/order Vad innebär det för dig som slutkund? Om du önskar flashdata, kravställ innan projektet startar att flashrapport önskas. Köps en hel container (eller mer) med leverans direkt från hamn erhålls alltid flashdata. Vår uppmaning till dig som kravställare eller konsult i branschen är att tänka om. Flashdatarapporter är något som historiskt var relevant, men idag tillför det inte något värde alls för merparten av projekten som genomförs. Där det krävs, kan fortfarande tillverkare och distributörer tillhandahålla flashdata. Men för den breda allmänheten och även större kommersiella projekt så är detta något som man bör sluta med helt.

Intro När elpriset är lågt så minskar lönsamheten för solcellsanläggningen. Detta till trots att man som privatperson får 60 öre per såld kilowattimme som man säljer tillbaka till elnätet. Den egenanvända elen slipper man betala energiskatt, moms och överföringsavgift för och blir på så sett värd betydligt mer än att behöva sälja en kWh. Den stora trenden ute i solcellsbranschen är att slå ihop investeringen av en solcellsanläggning med ett energilager. Då kan man erhålla det högre bidragsbeloppet (50%) på arbete och material som hör till batteriinstallationen. Dessa är batteriet självt, smartmätare, hybridväxelriktare och den elektriska inkopplingen av dessa komponenter. Man kan få upp till 50 000kr per person i bidrag årligen. Pengarna fylls på årligen av regeringen och man kan dessutom utnyttja det att komplettera med större energilager i framtiden! För en villaägare så ställs man inför mängder med val och flertalet olika installatörer med olika erbjudanden, betalningsvillkor och erfarenhet. För att hjälpa till att guida i solcellsdjungeln kommer detta blogginlägg handla om hur man kan räkna på en typisk villainvestering med och utan energilager. På detta sätt kan man illustrera både hur investeringen blir med och utan batteriet. Framtiden för frekvensmarknaden? Att prognostisera frekvensmarknaden och intäkterna är mycket svårt då frekvensmarknadstjänsterna FCR-D och FFR bygger på att Svenska Kraftnät upphandlar resurser som är redo att aktiveras om frekvensen avviker mer än 0,1Hz. Det är både väldigt snabba variationer man kompenserar för och dessa har inte samma marknadsförutsättningar som övriga elmarknaden. För att stötta frekvensen finns väldigt få alternativ som är reaktionssnabba nog. Dessa marknader domineras kraftigt av energilager. Svenska kraftnät gjorde i 2021 en prognos på hur mycket de uppskattade att de skulle spendera på frekvensstödstjänster. Man trodde man skulle toppa kring år 2022 och sedan skulle investeringtakten minska. Det vill säga mindre pengar att dela på till batteriägarna. Figur 1. Svenska kraftnäts historiska och framtida förväntade kostnadsutveckling för stödtjänster för åren 2014-2025. Prognosen släpptes under 2021. Under 2022 uppdateras prognosen och indikerar en kraftig ökning och att toppen skall ske ca 2025 istället.  Det man skall lägga till i ekvationen som innehavare av ett energilagringssystem är att det är många stora energilager som väntar på att anslutas till elnätet. Dessa kommer ha en kanibaliserande effekt på ersättningsnivåerna på grund av att ju fler batterier som finns, ju fler är det som delar på ersättningen från Svenska kraftnät. Figur 2. Svenska Kraftnäts uppdaterade prognos släppt i maj 2022 där man presenterar en kraftigt växande marknad för reserver. Vad som påverkar ersättningsnivåerna för stödtjänster är flera faktorer och som också varierar över tid. Exempelvis påverkas prissättningen av priset på elhandelsmarknaden, tillgången på vatteni vattenmagasin samt hur stor mäng förnybar elproduktion som finns i elsystemet. Priserna för stödtjänster varierar också baserat på årstid. I Sverige är det vattenkraften som historiskt har bidragit med att leverera FCR-D. Vattenkraftens förmåga att leverera stödtjänster är inte trivial och beror på flera faktorer så som turbintyp, vattenflöden och säsong. Exempelvis vid isläggning på vintern och vårflod på försommaren. Detta gör att färre system under dessa perioder kan leverera stödtjänster, vilket driver upp kostnaden. Batterier är inte känsliga för säsong utan kan snabbt och enkelt leverera stödtjänster. Detta är en stor fördel i och med att de är baserade på kraftelektronik och inte har några rörliga delar. Figur 3. FCR-D-priser från SvK. Bild: Checkwatt. SAJ – Ett räkneexempel I detta exempel har teknikbloggen begärt in priser från installatören Solnord för att göra priserna så relevanta som möjligt. Priserna bygger på en enplansvilla med betongpannor och är på 26st Longi 430Wp. Priserna som anges är efter grönt teknikavdrag och växelriktaren är SAJ H2 hybridväxelriktare. Notera att man väljer här att begränsa investeringen då man med två personer i hushållet max har 100 000kr i Grönt Skatteavdrag.   I båda fallen har samma parametrar använts för solanläggningen Slutsatserna man kan dra är att även om investeringskostnaden är högre för ett energilager så är anläggningen återbetald snabbare tack vare de stora intäkterna som kommer finnas de närmsta åren på frekvensmarknaden. Dessutom får man en bättre spridning med fler intäktsströmmar med ett energilager. Exempelvis är man inte lika känslig om priset på el går ner (och man tjänar mindre på att sälja solel). Samtidigt är man flexibel med sitt energilager och kan utnyttja de höga ersättningarna på frekvensmarknaden. Framtiden för frekvensmarknaderna Det är alltid svårt att sia om framtiden, speciellt i en bransch som energibranschen där saker sker väldigt fort. Både på energilagringssidan där mängder med både små batterier hos villaägare kopplas upp till frekvensstödstjänster men också flertalet gigantiskt stora energilager är på väg att driftsättas inom den närmaste tiden. Med mer variabel elproduktion så som solenergi och vindkraft så ökar behovet att hålla frekvensen stabil. Samtidigt ökar Sverige sin energikonsumtion via flertalet stora industrisatsningar, Northvolt, H2 Green Steel och Hybrit för att nämna några.   Det fördelen är med ett energilager är att man enkelt kan justera vad man skall göra med batteriet och hur man skall optimera användningen. Detta görs rent mjukvarumässigt. Att ha en digital tjänst som hela tiden maximerar nyttan och värdet av batteriet är därför väldigt viktigt.   Det är ett rimligt antagande att de galna priserna vi sett senaste åren på frekvensstödsmarknaderna går ner inom en tre till fem-årsperiod. Det betyder inte att marknaden kommer försvinna, men att ersättningen blir betydligt lägre än idag. Det innebär att man på några års sikt kommer behöva skifta fokus mot andra intäktskällor från energilagret. Detta kan du läsa mer om i inlägg 20 i Teknikbloggen. Det intressanta är att man som villaägare både fått 50% bidrag på sitt batteri, kunnat vara med på de höga ersättningsnivåerna på frekvensmarknaden och sedan har man 8-10 till med ett redan avbetalat energilager som man kan använda.   Exempelvis kommer samtliga elabonnemang senast 2027 vara effekttariff vilket gör att kapa effekttoppar kommer vara en möjlig intäktskälla. Då mer variabel elproduktion installeras kommer spotpriset variera mer vilket öppnar upp för spotprisarbitrage. Exakt hur man kommer använda sitt energilager i framtiden vet man inte, men det man vet är att det är väldigt enkelt att ändra… Fortsätt läsa Inlägg 23 – Hur mycket tjänar man på ett batteri med flextjänster & hur blir det i framtiden?

Vilka parametrar skall man betrakta för valet av energilager? Vilket batteri som skall installeras styrs till största del över vilken växelriktare och märket på den. Det avgränsar kraftigt vilka batterier som kan användas. Men frågeställningen bör vara den omvända. Dvs hur skall batteriet användas och vilka krav ställs på energilagringssystemet? Dessutom är, som alltid, pengarna en begränsande faktor som måste vägas med de övriga tekniska kraven. Det kan upplevas som en djungel, men med några enkla tips kommer Senergia i detta blogginlägg guida dig till att hitta rätt energilager. Tekniska & funktionella krav Vårt viktigaste tips är att du som slutkund måste vara tydlig i vad du förväntar dig av ditt energilager. Vilka tekniska krav ställer du? Skall batteriet klara ex både ödrift och kapa effekttoppar? Har du enfaslaster eller trefaslaster som skall kunna drivas om strömmen går? Hur länge skall du driva dina laster om ett strömavbrott skulle ske och vilka laster är det du menar? Hela huset? Med en tydlig kravställning kan du ge din installatör rätt förutsättningar att rekommendera ett energilager som möter alla dina behov. Temperatur och placering Batteriet trivs bäst när det är svalt. Man skall vara försiktigt vid valet av installationsplats. Både för att inte alla batterier klarar att vara utomhus samt att batteriet är en ökad brandrisk som man måste beakta. Många batterier måste också placeras nära växelriktaren. Ofta anges 5m från växelriktaren som ett krav. Detta påverkar också valet av installationsplats. Batteriets energi (kWh) Storleken på hur mycket batterikapacitet som skall installeras är en svår fråga att besvara beroende på vilken applikation som avses. Kom ihåg att beroende på batterikemi (i 99% LFP) så skall du som ägare av batteriet inte använda mer än 80% av den totala kapaciteten för att batteriet inte skall slitas för mycket (se DoD och urladdningsfönster från tidigare blogginlägg 11 ”Lilla batteriskolan”). Dessutom degraderas batteriet och har ett visst antal cykler. Det innebär att den kapaciteten du har dag 1 kommer du inte ha hela batteriets livslängd. Du bör överdimensionera ditt system med minst 20–40% mot den kapaciteten du tror du behöver idag för att inte systemet skall ha för lite batterikapacitet när det degraderas. Batteriets effekt (kW) Idag är den största lönsamheten i att investera i ett energilager att delta på frekvensmarknaden med sitt batteri och låta en aggregator styra det (se inlägg 20 av teknikbloggen för mer info om aggregatorns roll). Då ersättningsnivån styrs av batteriets maximala effekt, så är det mer lönsamt att satsa på ett kraftfullt batteri med ett högt kapacitetstal (helst över 0,5C eller upp till 1C, se tidigare inlägg från teknikbloggen för att läsa mer) Ekonomi Ett batteri är en dyr komponent. Det finns idag ett mycket fördelaktigt skatteavdrag (Skatteavdrag för grön teknik) som inkluderar 50% max 50 000kr per person och år. Se till att om du söker detta avdrag har betalat tillräckligt mycket skatt och att anläggningens storlek anpassas så att inte du som beställare inte får bästa möjliga utväxling på din investering. Senergias Tips Installera batteriet i ett eget rum med förstärkt brandskydd, helst i en egen brandcell. EI60, dvs dubbla lager gips är en god rekommendation. Se till att det finns brandlarm och brunn i rummet. Växelriktaren måste också ha smartmätaren inkopplad, denna skall sitta vid inkommande el (vid elmätaren). De flesta kräver kabeldragning (men Senergia säljer en trådlös brygga mellan smartmätare och växelriktare, LÄNK). Storleken på ditt batteri kan i framtiden behöva anpassas (du vill ju ha möjlighet att bygga ut), välj därför ett energilager där du antingen kan komplettera med fler batterimoduler eller går att bygga ut med ett helt till parallellt energilager Satsa på ett batteri med mycket effekt, högt C-tal Så som det Gröna Teknikavdraget ser ut i dagsläget förnyas potten varje år. Det gör att du som villaägare kan komplettera din installation i framtiden och bygga ut din batterikapacitet! Sammanställning över Senergias batterisystem Huawei Huawei Luna Smart String Battery erbjuder en modulär lösning som är skräddarsydd för dina behov. Med 5 kWh, 10 kWh eller 15 kWh och möjligheten att utöka senare är Luna-batteriet idealiskt för att svara på förändrade behov. I kombination med Huaweis optimerare får du ett kraftfullt system med hög effektivitet. Huaweis batteri har inbyggda dc-dc-optimerare vilket gör att du enkelt kan bygga ut systemet i framtiden samtidigt som du alltid är säker att varje modul producerar maximalt av sin kapacitet. Huawei-batteriet har en inbyggd uppvärmningsfuktion som startar för att skydda batteriet om det blir kallt, detta gör att det går att placera utomhus i många delar av landet (dock rekommenderar Senergia att batteriet installeras inomhus). Kort om batterierna. Systemet bygger på batterimoduler om 5 kWh styck Modulerna har 100% användbar kapacitet (DoD) En styrenhet kan innehålla 1, 2 eller 3 batterimoduler vilket ger möjlighet till tre olika lagringskapaciteter per styrenhet: 5, 10 eller 15 kWh 2 effektmoduler kan parallellkopplas per växelriktare vilket möjliggör lagring upp till 30 kWh Individuell energioptimering av batterimodulerna vid i- och urladdning möjliggör tillbyggnad av nya moduler utan strypeffekter Batterikemi: Litiumjärnfosfat. Säkert, beprövat och pålitligt. Enkel installation och driftsättning Figur 1. Huawei Luna 5-15kWh SAJ B2 Battery är ett batteri med modulär & stapelbar design. Förutom enkel installation erbjuder B2-designen skalbar lagring från 10,2 kWh till 25,6 kWh. B2 minskar användarnas beroende av elnätet och den mängd el som användarna drar från nätet. Figur 2. SAJ:s systemlösning med UPS-funktionalitet. Figur 3.  SAJ B2. Observera att man minst behöver 2 batterimoduler. Growatt APX-batterisystemet använder koboltfri LiFePO4-kemi och skydd i fyra nivåer genom BMS, modulär energioptimering, säkring och aerosol för att garantera ökad säkerhet, tillförlitlighet och lång livslängd. Dessutom säkerställer den modulära energioptimeringen att systemet utnyttjar varje förpacknings energi fullt ut, blandar förpackningar av nya och gamla partier och blandar förpackningar med olika kapacitet, vilket ger den mest flexibla systemtillämpningen. Installationsvideo: LÄNK Figur 4. Growatt APX Kompatibla energilager och växelriktare: Growatt APX Flexibla kapacitetsalternativ, 5kWh till 30kWh 100% urladdningsdjup Energioptimering på modulnivå Stöd för att blanda nya och gamla batterier moduler i ett och samma system Enkel installation med modulära och stapelbar design Lång livslängd, 10 års garanti Figur 5. APX-batterimoduler… Fortsätt läsa Inlägg 22 – Vilket batteri skall jag välja till min solcellsanläggning? (villa-edition)

Intro Batterier och batteristyrning är på allas läppar. Mycket är nytt för väldigt många och batterierna involverar delar i energimarknaden som tidigare varit outforskade för både solcellsinstallatörer och privatpersoner. Möjliggöraren av nya intäktsströmmar till anläggningsägarna av energilager är aggregatorn som fyller en ny roll i energilandskapet. En längre intervju med aggregatorn Flowers VD John Diklev finns tillgänglig via play.senergia.se https://www.youtube.com/watch?v=MekY3NJUOBA Aggregator En aggregator är en aktör på energimarknaden som samlar ihop flera resurser till större enheter som sedan kan erbjuda sina tjänster som kan säljas på elmarknaden. Det kan vara resurser som både kan öka och minska sitt effektuttag eller i form av energilager. Aggregatorn skulle kunna ses som en gemensam ”förvaltare” av resurser som hjälper ägarna av dessa resurser att maximera avkastningen från sina investeringar. En aggregator är ofta ett rent mjukvarubolag med algoritmer och mjukvara som analyserar, prognostiserar och lämnar bud automatiskt på elmarknaden. Det involverar stora mängder data och mycket sofistikerade datalösningar för att lösa uppgiften.   I Sverige finns det flera aggregatorer som erbjuder lite olika affärsupplägg, ersättningsnivåer och kompabilitet med olika av de olika energilagringssystemen. Det är en snabbrörlig marknad som kontinuerligt ändras. Det gäller att vara uppdaterad på vad som är kompatibelt med vad. Figur 1. Hårdvara (energilager) knyts ihop med mjukvara (aggregatorn). Flexmarknader Elsystemet måste alltid vara balanserat. I varje ögonblick måste lika mycket elektricitet produceras som det förbrukas. Balansen kan upprätthållas genom att styra såväl produktion som förbrukning. Det är Svenska Kraftnät som är ansvariga för balansen i elnätet och de köper i sin tur in möjligheten att styra förbrukning på elmarknaden. Tidigare har enbart större elförbrukare kunnat delta i handeln med frekvenstjänster (exempelvis vattenkraftverk). Mindre resurser har tidigare varit utestängda men genom att en aktör samlar flera resurser bildas ett virtuellt kraftverk av aggregerade flexibla resurser tillåts nu dessa delta. Dessa kan exempelvis vara batterier, elbilsladdare eller solceller som kan användas på dessa flexibilitetsmarknader. Med hjälp av dessa tjänster och aktörer (kallade aggregatorer) kan både villaägare och bostadsrättsföreningar som äger en flexibel resurs tillgodogöra sig intäkter från dessa marknader Figur 2. Balansen i elnätet är alltid i balans mellan produktion och konsumtion. Figur 3. En aggregator samlar resurser så som batterier, värmepumpar, solanläggningar eller elbilsladdare. Aggregatorns roll kan närmast beskrivas som en dirigent i elsystemet. För att uppnå de sammanslagna kapaciteterna från många små anläggningar måste i- och urladdning synkroniseras med väldigt lite fördröjning. Utmaningen för aggregatorn ligger i att alla de aggregerade resurserna måste reagera inom några sekunder. Det medför krav på både hårdvara och mjukvara. Figur 4. Aggregatorn som dirigent. Ett “rockband” som spelar två låtar “Iaddningsjazz” eller “urladdningspop” Frekvensmarknader Frekvensen i elnätet måste alltid vara 50Hz. Vid minsta obalans är systemet på väg mot kollaps och systemet måste alltid befinna sig mellan 49,9-50,1Hz. Man skulle kunna se elsystemet som en lång tandemcykel. Denna cykel måste hålla 50km/h oavsett om det är nedförsbacke eller uppförsbacke. Dessutom kan någon av gentlemännen på cykeln trampa mindre (i vår liknelse ett sätt att säga att ett kraftverk går på halvfart). Låt oss illustrera det med att herren som sitter längst bak (han syns ju inte om han åker snålskjuts 😊) plötsligt minskar hur hårt han trampar (minskar sin effektgenerering).  Hastigheten sjunker för alla på cykeln (precis som frekvensen gör i elsystemet). Detta kompenseras med att tre andra gentlemännen trampar hårdare för att återställa hastigheten till 50km/h, dvs ökar sin effektgenerering. I det nya jämviktsläget är hastigheten åter 50km/h. Figur 5. Frekvensen i elnätet kan ses som hastigheten på en tandemcykel. Oavsett nedförsbacke eller uppförsbacke skall hastigheten vara 50Hz. Frekvensen i Sverige, Norge, Finland och östra Danmark är i samma så kallade synkrona nät. Det innebär att generatorer som är anslutna direkt till elnätet snurrar synkront och med samma frekvens. Frekvensen är således systemgemensam. Dvs oavsett var du mäter frekvensen så är den detsamma i det synkrona nätet. Figur 6. Balansen mellan produktion mäts i Hertz (svängningar per sekund).Ett kraftsystem i balans är 50Hz. Då både produktion och konsumtion varierar med tiden så varierar också frekvensen. Detta kan ses i Figur 7 där frekvensen kan vara både över och under 50Hz. Det kan vara överskott/underskott på både produktion och konsumtion som orsakar obalansen. Figur 7. Frekvensen sett under en tidsperiod. Det finns olika marknader som används av systemoperatören Svenska Kraftnät beroende på omfattning och hastighet. Det innebär att vid ex ett snabbstopp av ett kärnkraftverk måste de snabbaste resurserna aktiveras på sekundbasis (FFR), medan om en större frekvensavvikelse sker kan resursen aktiveras inom några sekunder (FCR-D) Figur 8. Olika frekvensmarknader i det nordiska elsystemet. Kapacitetsmarknader (lokal flex) Till skillnad från frekvensutmaningarna som gäller hela elsystemet så finns också lokala problem. Detta är ofta i storstäder eller storstadsregioner där elnätet är väldigt hårt belastat och nyanslutning av ex ny industri eller bostäder inte tillåts på grund av kapacitetsbrist. Det finns helt enkelt inte tillräckligt mycket effekt tillgängligt lokalt och det bildas flaskhalsar. Elsystemet är dimensionerat efter en maxkapacitet och ju mer laster (och produktionsanläggningar) så kommer man närmare elnätets faktiska begränsning. Ur en samhällsekonomisk synvinkel så är det mycket dyrt att dimensionera elnätet för att under korta stunder ligga på en maxnivå. Det är betydligt billigare att utnyttja befintlig infrastruktur än att uppgradera kapaciteten. Ta exemplet under Corona-pandemin där svensk sjukvård stressades hård på grund av att många blev sjuka samtidigt. Hade alla blivit sjuka samtidigt hade det krävts en extremt mycket större kapacitet hos sjukhusen för att ta hand om alla samtidigt. Men genom att hålla avstånd och sprita händerna så blev inte alla sjuka samtidigt. Det hade varit katastrof men också väldigt dyrt att bygga och dimensionera sjukvården efter en sådan topp. Precis som i elnätsvärlden så är det betydligt bättre att sprida ut elanvändningen över dygnets samtliga timmar. Genom att utnyttja befintlig elinfrastruktur uppnås den mest samhällsekonomiska lösningen Figur 9. Elnätets kapacitet bygger på att all effekt inte tas ut samtidigt “flatten the curve”. För att frigöra kapacitet i elnätet har flera lokala auktioner startats så som exempelvis Stockholm Flex. En kapacitetsmarknad där lokala elnätsägare kan köpa kapacitet från producenter eller konsumenter som… Fortsätt läsa Inlägg 21 – Aggregatorn och frekvensmarkaden

En solenergianläggning kan av uppenbara skäl endast producera el när solen skiner. Detta gör att nästan oavsett applikation och användningsområde av solel så kommer inte produktionen matchas av konsumtionen, då den sker vid olika tillfällen. Energilagring i allmänhet och batterier i synnerhet har beskrivits som energisystemets hemliga graal och kan ses som en schweizisk armékniv.   Figur 1. Energilager är närmast att betrakta som en schweizisk armékniv. Applikationsområdena för batterier är många och det finns dessutom många olika batterityper och batterikemier som är fördelaktiga i olika applikationer och användningsområden. Dock är bilden av energilager generellt ofta ensidig och det generaliseras ofta för mycket för att kunna dra specifika slutsatser kring batterisystemens olika för- och nackdelar samt de olika applikationsområdena för batterier. För slutkundsanvändare av ett energilager så är det viktigt att trots att ett batteri kan användas till många olika ting, så kan inte alla batterier göra allt. Det måste till en noggrann projektering och systemdesign för att batterisystemet skall uppfylla förväntningarna. Det är också viktigt att förstå att batteristyrningsmetoder är ömsesidigt uteslutande. Det innebär att man inte kan styra på två sätt samtidigt. Man måste välja. Det innebär att applikationen och användningsområdet också påverkas starkt av hur man kan styra batteriet. Hur kan ett batteri användas? Ett batteri kan användas på många olika sätt och styras mot olika parametrar. Inställningarna görs i styrsystemet till batteriet (oftast växelriktaren) men externa styrsystem så kallade EMS (energy management system) förekommer. Flera växelriktartillverkare erbjuder också styrning via egen kod, antingen via ett API eller öppna protokoll. Det möjliggör för framtida applikationer och mjukvarustyrningar exempelvis Google Home Assistant. Egenanvändning solel En av de vanligaste applikationerna, framför allt i länder med höga energikostnader (dvs högt pris per kWh) så finns det ekonomiska initiativ att ladda i batteriet med billiga egenproducerade kilowattimmar och sedan ladda ur dessa när solen gått ner. Beroende på årstid och energibehov kan batteriet täcka allt ifrån någon timma till ända till nästföljande dag. Styrningen i detta fall bygger på att export som registreras triggar att batteriet att börja ladda. När batteriet är fullt så exporteras el ut och säljs på nätet. Figur 2. Solladdning för ökad egenanvändning av solel. Detta sätt att styra batteriet innebär i Sverige att batteriet laddas upp av solen ca 200 gånger per år och laddar ur så fort solelen inte täcker behovet. Figur 3. Elprofil vid solladdning av energilager. Bild: solcellskollen.se Exempel 1) Lönsamhet vid solladdning Beroende på vilket år som antas så blir lönsamhetskalkylen något annorlunda men för ett batteri á 10kWh så är lönsamheten allt mellan att spara någon hundralapp per år till att förlora några hundralappar per år. Varför lönsamheten kan vara negativ är för att priset är högre mitt på dagen då batteriet laddas upp. Man kan då få negativ lönsamhet om priset är lägre på kvällen när man säljer elen. Spotprisarbitrage Priset på nordiska elbörsen Nordpool sätts kl 14:00 för efterföljande dags handel. Dvs priset på el är känt ett antal timmar på förhand. Detta kan man utnyttja för att ladda i ett batteri när priset är lågt (vanligtvis under natten) för att sedan ladda ur under de höga timmarna. Detta styrsätt kallas spotprisoptimering eller spotprisarbitrage. Figur 4. Tillgång och efterfrågan på el varierar över dygnet. Figur 5. Spotpriser över dygnet. Bild: Solcellskollen.se Exempel 2) Lönsamhet vid spotprisoptimering Vid spotprisoptimering av ett energilager (exempelvis ett á 10kWh) så är lönsamheten starkt beroende av variationen i elpris mellan natt och dag. Jämför man de senaste åren och tar exempelvis lågprisåret 2021 där lönsamheten var 500kr/år jämfört mot 2023 då energipriserna var skyhöga och lönsamheten då var 3700kr/år så ser man att det är en väldigt volatil marknad och att lönsamheten på batteriet är helt beroende av energimarknaden. Tabell 1. Tabell över lönsamhet vid spotprisoptimering. År Lönsamhet 2021 500kr/år 2022 1400kr/år 2023 3700kr/år Då nattladdning tillämpas laddas batteriet upp under ett antal timmar efter kl 00:00 för att sedan vara fulladdat till frukost för att då ladda ur. Under dagen tar solcellerna hand om eventuella laster och laddar batteriet. Framåt kvällen kan en urladdning ske för att undvika timmarna med de högsta priserna på kvällen. Figur 6. Elprofil vid nattladdning. Bild: Solcellskollen.se Tidsstyrning Tidsstyrning innebär att batteriets uppladdning och urladdning styrs via tid. Detta är ett mer statiskt sätt att styra ett energilager men är ofta det sätt som finns inbyggt i programvaran från fabrik. Detta kort och gott för att det är många energimarknader att integrera mot om man vore tillverkare av batteriväxelriktare. Detta skall således inte förväxlas med spotprisoptimering som görs baserat på elpriset medan tidsstyrning endast går på tiden. Visst går det att dra slutsatser om när priserna brukar vara höga respektive låga. Men det är ingen garanti för att lyckas. Figur 7. Tidsstyrning av batteri Kapa effekttoppar Senast 2027 skall effekttariffer vara implementerat hos svenska elnätsägare enligt Energimyndigheten. Exakt hur tariffen kommer utformas kommer variera mellan olika elnätsägare, men generellt så kommer höga genomsnittseffekter bestraffas. Effekttariffen syftar till att minska höga effektuttag och jämna ut belastningen på elnätet. Ur en samhällsekonomisk synvinkel så är det betydligt mer kostnadseffektivt att utforma ett elsystem som tar emot en lägre effekttopp. Det är viktigt att betona att man både betalar för effekten och energin. Idag finns redan effekttariffer, framför allt på de som har högre huvudsäkringar. Vanligtvis 63-125AEffekttariffen gör således att hushåll som kan minska sina effekttoppar inte straffas med höga effektkostnader. Exempelvis Göteborg har redan infört effekttariff för samtliga sina abonnemang, från lilla villan till stora industrin. För en villaägare innebär detta att det finns både incitament och pengar att spara genom att sprida ut sina laster. Om exempelvis ett spabad drar 3kW, en elbil 5kW och en tvättmaskin 1kW så genererar dessa en effekttopp om 9kW om de körs samtidigt. Om man i stället sprider ut lasterna så kommer den högsta timman endast bestå av elbilsladdningen (som är den högsta effekten) och således blir toppen då 5kW. Skillnaden mellan dessa två effekttoppar är 4kW och i pengar ex i Göteborg Energis nät (där priset är 36,25kr/kW) sparar man 145kr… Fortsätt läsa Inlägg 20 – Hur kan ett batteri användas? (uppdaterat och med räkneexempel)