Verktækni - 2019, Síða 40

40

Abstract
The efficiency and production costs of solar panels have improved dramatically in the past decades. The
Nordic countries have taken steps in instigating photovoltaic (PV) systems into energy production
despite limited incoming solar radiation in winter. IKEA installed the first major PV system in Iceland
with 65 solar panels with 17.55 kW of production capacity in the summer of 2018. The purpose of this
research was to assess the feasibility of PV systems in Reykjavík based on solar irradiation
measurements, energy production of a PV array located at IKEA and theory. Results suggests that net
irradiation in Reykjavík (64°N, 21° V) was on average about 780 kWh/m2 per year (based on years 2008-
2018), highest 140 kWh/m2 in July and lowest 1,8 kWh/m2 in December. Maximum annual solar power is
generated by solar panels installed at a 40° fixed angle. PV panels at a lower angle produce more energy
during summer. Conversely, higher angles maximize production in the winter. The PV system produced
over 12 MWh over a one-year period and annual specific yield was 712 kWh/kW and performance ratio
69% which is about 10% lower than in similar studies in cold climates. That difference can be explained
by snow cover, shadow falling on the panels and panels not being fixed at optimal slope. Payback time
for the IKEA PV system was calculated 24 years which considers low electricity prices in Reykjavik and
unforeseen high installation costs. Solar energy could be a feasible option in the future if production-
and installation costs were to decrease and if the solar PV output could be sold to the electric grid in
Iceland.
Keywords: solar panels, energy production, cost aspects, northern hemisphere.

Inngangur
Hlýnun loftslagsins af völdum losunar gróðurhúsaloftegunda af mannavöldum er ótvíræð. Frá árinu 1950
hefur hitastigið í lofthjúpnum og sjónum hækkað, jöklar bráðnað hraðar en nokkru sinni fyrr og
sjávarstaða hækkað (IPCC, 2014). Árið 2016 var aðeins um 24,3% af raforku framleidd með
endurnýjanlegum orkugjöfum á heimsvísu (IEA, 2018). Sólarsellur nýta orku sólarinnar með því að breyta
geislun sólar beint í raforku með ljósspennuaðferð og framleiða jafnstraum (Boyle, 2004). Nýting
sólarorku hefur vaxið um 30% á ársvísu síðan 2006 upp í 2,1 % hlutdeild raforkuframleiðslu á heimsvísu
árið 2018 (IEA PVPS, 2018a). Með örri þróun sólarsella síðustu áratugi hefur kostnaður við þær lækkað,
nýtni aukist ásamt því að uppsetning á sólarrafhlöðum er orðin vænlegri kostur en áður var. Frá árinu
1980 hefur kostnaður við hverja sólarsellu lækkað um 10% árlega og áætlað er að kostnaðurinn muni
halda áfram að lækka um 10% á ári fram til ársins 2030 (Farmer & Lafonda, 2015).
Á Íslandi er 99,99% af raforku framleidd með endurnýjanlegum orkugjöfum, og þar af er vatnsorka 71%
og jarðvarmaorka 29% (Orkustofnun, 2015). Áherslubreytingar í stefnu stjórnvalda til virkjanakosta
landsins og álit almennings á umhverfisáhrifum vatnsafls- og jarðvarmavirkjana gætu haft töluverð áhrif
á íslenska orkuframleiðslu. Sífellt reynist erfiðara að fá leyfi stjórnvalda til þess að virkja fallvötn og
jarðvarma og gæti frekari virkjun vind- og sólarorku komið í auknum mæli inn í orkunýtingu Íslands í
náinni framtíð. Áhugavert er að skoða þann möguleika að framleiða raforku með staðbundnum hætti til
beinnar notkunar á heimilum eða fyrirtækjum með sólarsellum.
Nýting sólarorku á norðurslóðum til raforkuframleiðslu er takmörkuð af lítilli inngeislun sólar yfir
veturinn en einnig mikils orkukostnaðar sólarorku. Framleiðslukostnaður sólarpanela fer hratt lækkandi
og norðurlönd hafa því stigið markviss skref í að nýta sólarorku (Adaramola & Vågnes, 2014). Á Íslandi
hefur nýting sólarorku til raforkuframleiðslu verið takmörkuð við svæði þar sem dreifikerfi raforku er
ekki til staðar t.d. á hálendinu, í sumarbústöðum, hjólhýsum, á ýmsum athugunarstöðvum og