Strukturelle risici og komponenttilpasningsstrategier for virksomheders solcelleanlæg under ekstreme vejrforhold

Indholdsfortegnelse

1. Ekstremt vejr ændrer udgangspunktet for risikovurdering af virksomheders solcelleanlæg
2. Fem strukturelle belastninger for erhvervssolcellesystemer under ekstreme vejrforhold
3. Fem centrale tilpasningsevner komponenterne skal besidde under ekstreme klimaforhold
4. Komponentvalg efter forskellige scenarier – fra høje temperaturer til tung belastning
5. Virksomheders systemiske modstandsstrategier – fra monteringssystemer til drift og vedligeholdelse
6. Konklusion: I en tid med ekstremt vejr er solcelleanlæggets pålidelighed en grundlæggende parameter for aktivværdien

1. Ekstremt klima ændrer udgangspunktet for risikovurdering af virksomheders solcelleanlæg

Fra vedvarende hedebølger i Syditalien til kraftige snefald i Tyskland og Norden, og hyppige tordenstorme i Spanien og Frankrig – de seneste tre år er ekstremt vejr blevet en reel udfordring for virksomheder, der ønsker at installere kommercielle og industrielle solcelleanlæg i Europa. Ifølge data fra Det Europæiske Miljøagentur (EEA) i 2024 er antallet af ekstreme hedebølgeepisoder i Sydeuropa steget med 54 % over de seneste fem år, mens antallet af tordenvejrsdage i det vestlige og centrale Europa er steget med over 30 %.

Klimavariationer er ikke længere blot en driftsrisiko – de er blevet en tærskel for projekters gennemførlighed. Installationslogikken er skiftet fra at fokusere på elpristilskud til at vurdere solcelleanlæggenes strukturelle modstandsdygtighed over for klimatiske påvirkninger.

Hyppige hændelser som termisk degradering af paneler, deformation forårsaget af snemasser og afbrudte forbindelser ved lynnedslag reducerer ikke blot elproduktionen, men kan også medføre forsinkelser i nettilslutning, tab af incitamenter og nedskrivning af aktivværdier. Solcelleanlæggenes evne til at modstå klimabelastninger er direkte knyttet til, hvor godt systemet er tilpasset lokale klimaforhold – og dette påvirker stabiliteten i projektets samlede afkaststruktur.

Samtidig strammer europæiske reguleringsmekanismer til. For eksempel har Frankrig siden 2024 inkluderet krav til solcelleanlæggenes vind- og snebelastningsevne i den nye RT2020-standard for grønne bygninger, hvilket er blevet en forudsætning for godkendelse. I risikozoner kan projekter, der ikke opfylder de nødvendige bæreevnekrav, blive afvist eller nægtet forsikring.

Installationslogikken er i stigende grad baseret på strukturel tilpasningsevne, hvilket er blevet en forudsætning for at vurdere den langsigtede værdi af virksomheders solcelleanlæg. For at kunne vurdere, om strukturen er tilpasset, må virksomheder først identificere, hvordan ekstremt vejr konkret kan påvirke deres solcellesystem.

2. Fem strukturelle påvirkninger på solcellesystemer i erhvervsbyggeri under ekstreme vejrforhold

Høje temperaturer: Udover effekttab skal man være opmærksom på strukturel ubalance

Effekttab forårsaget af høje temperaturer er ikke den eneste risiko. Når temperaturen overstiger 65 °C, kan moduler med høj temperaturkoefficient opleve et årligt outputtab på 10–15 %. Samtidig påvirker termisk udvidelse og sammentrækning langvarigt rammer, stik og kabeltilslutninger, hvilket medfører mikrobevægelser og træthedsrisici.

I områder med dårlig ventilation, lav varmeledningsevne eller tagmaterialer som stålplader eller reflekterende overflader forværres disse termiske risici yderligere. Virksomheder bør i designfasen vurdere tagets varmebelastningskarakteristika, vælge moduler med lav temperaturkoefficient og benytte ventilerede bagsider eller varmeafledningsdesign for at mindske strukturel belastning.

Snevejr: Statisk belastning handler ikke kun om tagets kollaps

Snevejr sætter ikke kun styrken af stativstrukturen på prøve, men kan også føre til revner i modulrammer, indbøjede glaslag og revnede kapslingslag, især på tage med store spændvidder i Nord- og Centraleuropa. Standarden på 5400 Pa dækker ikke nødvendigvis gentagne belastninger og belastningskoncentrationer i kanterne.

Solcelleanlæg placeret i højder, på nordvendte tage eller under skygger bør analysere den lokale belastningsfordeling på taget. Det anbefales at inkludere en simulationsanalyse af snebelastning under design og forstærke kantenheder med ekstra støtte. Om nødvendigt bør der vælges dobbeltglasmoduler med høj snebelastningskapacitet.

Kraftig vind: Dynamiske belastninger kan især forårsage svigt i tagkanter

Vindbelastninger undervurderes ofte. I områder som Nordsøkysten, det vestlige Frankrig og det østlige Middelhav, kan turbulens i tagkanter skabe løftekræfter, der fører til løsnede moduler, ødelagte skinner og løsnede forbindelser. Vindbelastningen er ikke jævnt fordelt, men øges markant i Zone 3 (tagets hjørne- og kantområder), hvor trykket kan være 2–3 gange højere end i midten.

På stålpladetage, ældre tage eller ujævne tage er risikoen endnu større. EPC-virksomheder bør anvende zoneopdelte belastningsmodeller og benytte forstærkede stativsystemer (som C-stål eller dobbeltsporede ballastløsninger) i kantzoner, kombineret med kemiske ankre eller ekstra fastgørelser.

Tåge og forurening: Lysforringelse og hotspots må ikke undervurderes

Industrizoner og bytage akkumulerer let støv og partikler, hvilket reducerer lystransmittans, svækker modulers ydeevne i lavt lys og fremkalder hotspots. Når først en hotspot er dannet, kan det føre til mikrorevner i glasset og strukturskader – i alvorlige tilfælde kan det føre til svigt i kapslingen.

Langvarig forurening øger behovet for rengøring og drift & vedligeholdelse (OPEX) og forværrer hotspot-risikoen. Projekter i industrizoner i Centraleuropa eller nær store forureningskilder bør vælge moduler med anti-forureningsbelægning og indføre faste rengøringsrutiner. Derudover bør systemdesignet minimere seriekredsløbsforskelle for at undgå lokal mismatch.

Torden og høj luftfugtighed: PID og vandtæthed er afgørende for systemsikkerheden

Høj luftfugtighed og hyppige tordenvejr udfordrer systemets elektriske stabilitet og kan forårsage lækstrømme, potentialeforskelle og inverterfejl. PID-effekter forværres især om natten under høj luftfugtighed, hvilket påvirker modulernes ydeevne og accelererer degradering.

Standardindkapslinger yder ikke altid fuld beskyttelse – kabeltilslutninger, tilslutningsbokse og glaskanter er sårbare for vandindtrængning. I højfugtige og lynnedslagsudsatte områder bør systemets jordforbindelse følge IEC 60364-normen. Moduler bør være IP68-certificerede og PID-resistente, og SPD (overspændingsbeskyttelse) bør være minimumskravet for lynbeskyttelse.

3. Fem centrale tilpasningsevner, som solcellemoduler skal have under ekstreme vejrforhold

Stabiliteten i et solcellesystem under ekstreme klimaer afhænger ikke kun af den samlede energiproduktion, men også af modulernes strukturelle modstandsdygtighed. Det handler om, hvorvidt de kan modstå flere vejrbelastninger som vind, varmeudvidelse, torden, sne og forurening – og stadig opretholde fysisk stabilitet og ensartet produktion.

For virksomheder kræver valget af pålidelige moduler i nutidens klimakontekst kvantificerbare ingeniørkriterier.

Varmetilpasning: Opfyldes kravet til temperaturkoefficienten

Temperaturkoefficienten angiver, hvor meget effekten falder for hver 1 °C stigning. I områder med høje temperaturer (som Sydeuropa og Centraleuropa) er dette en afgørende faktor for sommerens effektvariation.

Almindelige PERC-moduler har typisk en temperaturkoefficient på –0,35 %/°C, TOPCon-moduler i gennemsnit –0,32 %/°C, mens HJT og IBC kan nå ned på hhv. –0,29 %/°C og –0,243 %/°C. Ved en drifttemperatur på 65 °C om sommeren reducerer hver 0,01 % forbedring i koefficienten det årlige produktionstab med ca. 0,25–0,4 %.

På steder uden bagventilation, med lyse tagflader eller i varmeøområder forværres effekttabet. For virksomheder i varmezoner bør temperaturkoefficienten være ≤ –0,30 %/°C som minimumskrav, så man ikke fokuserer for ensidigt på nominel effektivitet og ignorerer stabil energiproduktion.

Bæreevne: Fysisk stabilitet under strukturelt pres

Moduler skal kunne modstå både sne- og vindbelastninger. En statisk snebelastning på 5400 Pa og vindbelastning på minimum 2400 Pa anbefales, i henhold til EN 1991-1-3 og IEC 61215.

Dog skal disse værdier matche tagets faktiske vindzoner. I tagets kantzone (Zone 3) kan vindtrykket være 2–3 gange højere end i midten. Hvis montagesystemet ikke tager højde for dette, opstår der risiko for løsnede moduler eller brudte skinner.

Standardindkapsling garanterer ikke tilpasning i alle tagtyper. På skrå tage, ældre stålkonstruktioner eller i snebelastede områder øges vedligeholdelsesbehovet markant ved forkert styrketilpasning.

Ved vurdering af statisk modstand bør man se på “5400 Pa + lokal vindzonemodel + stativmateriale” som en samlet sikkerhedsmodel.

Elektrisk beskyttelse: Systemets sikkerhed i fugt og torden

PID (Potential Induced Degradation) er et fænomen, hvor høj luftfugtighed og modspænding om natten fører til hurtigt effekttab. I områder med hyppige tordenvejr og dårlig jordforbindelse opstår strømlekkager, produktionstab og strengløbssvigt inden for 2–3 år.

Højkvalitetsmoduler skal bestå PID- og fugtaccelereringstest (f.eks. IEC TS 62804), og deres indkapslingsbeskyttelse bør være IP68 eller højere – især ved installationer nær kyst, i tordenzoner eller i fugtige industrielle områder.

Nogle billige moduler angiver PID-resistens, men svigter under langvarig fugt og spændingspåvirkning. I fugtige områder bør PID-modstand og IP-klassificering vurderes som en samlet del af jordings- og SPD-strategien og indgå i forsikringsgodkendelsen.

Lavlysreaktion: Produktionssikkerhed i skygge og smog

I områder med smog, overskyet vejr, høje breddegrader eller lav solindstråling er svaglysrespons afgørende for brugbare produktionstimer. Denne egenskab afhænger af celleopbygning og metalkontakternes placering.

IBC-moduler har ingen forsidegitter, hvilket muliggør bredere spektral absorption og højere reaktion på skrå lysindfald, og de egner sig til morgen/aften-sol og varierende skygger. HJT-moduler udnytter passiveringsstruktur og ladningslagring, hvilket også giver bedre lavlysydelse end TOPCon og PERC.

I industrizoner og tæt trafikerede områder anbefales moduler med dokumenteret lavlysydelse, især IBC eller HJT, kombineret med optimeret layout for at reducere skygger og hotspot-risici.

Indkapslingens holdbarhed: Strukturel modstand mod varme og ældning

Modulernes indkapslingsmaterialer afgør, om de kan opretholde stabilitet over 20–25 år. I miljøer med hyppige temperaturændringer, stærke vindbelastninger eller ujævne tagflader, påvirker materialernes træthedsgrænser den samlede ensartethed i ydelsen.

POE-indkapsling er mere aldringsbestandig end traditionel EVA. Dobbeltglasmoduler reducerer effektivt vandindtrængning og UV-nedbrydning. Derudover har rammetykkelse, tætningsstruktur og indkapslingsproces stor betydning for modulernes fysiske holdbarhed.

Typisk tilbyder producenter af kvalitetsmoduler en 25-års lineær ydelsesgaranti samt dokumenteret modstandsdygtighed mod UV, fugt, salt, træk og mekanisk belastning – hvilket forebygger uforudsete vedligeholdelsesproblemer senere.

4. Komponentkonfiguration i forskellige scenarier: fra varme til høj belastning

Pålideligheden af et solcellesystem afhænger ikke kun af modulets ydeevne, men også af dets tilpasning til det konkrete anvendelsesscenarie. Forskelle i regionalt klima, tagkonstruktion og anvendelsesformål kræver, at konfigurationsstrategien tilpasses lokalt og efter behov.

Høj varme og stærk stråling: lav temperaturkoefficient for stabil sommerproduktion

I Middelhavsområder som Syditalien, Spanien og Grækenland er høje temperaturer almindelige om sommeren, tagene har høje termiske belastninger, og omgivelsernes temperatur overstiger ofte 40 °C. Moduloverfladen kan nå op over 65 °C. I sådanne forhold arbejder systemet konstant under ikke-ideelle temperaturforhold, og hvis temperaturkoefficienten er høj, reduceres den samlede elproduktion markant og påvirker projektets indtægtsstabilitet.

Til disse forhold er HJT-moduler velegnede med deres lave temperaturkoefficient på –0,24 %/°C, hvilket reducerer effekttab under varme forhold. Det er et stabilt valg for virksomheder, der ønsker ensartet output og driftssikkerhed.

Tung sne og høj trykbelastning: strukturelt forstærkede moduler mod snebelastning

I områder som Nordeuropa, Alperne og det sydlige Tyskland er snefaldet om vinteren tungt og ujævnt fordelt, hvilket let skaber lokal belastning på stativer, indadbuet glas og knækkede rammer. Især på store, skrå tagflader eller industribygninger forværres problemet af temperaturudsving mellem dag og nat, hvilket forårsager termisk træthed og reducerer systemets bæreevne.

I sådanne miljøer er TOPCon-moduler med strukturel forstærkning velegnede. De har en høj indkapslingsstabilitet, et førsteårs effekttab på kun 1,5 %, og en outputstabilitet på 88,9 % efter 25 år – ideelt til snetunge områder.

Letvægt og visuel integration: fuld-sort moduler til æstetik og belastning

På kontorbygninger, virksomheders hovedsæder eller bygningsfacader med visuel eksponering skal solcellesystemet både integreres æstetisk og minimere tagbelastningen. Især på let stålkonstruktioner, bølgebliktag eller BIPV-løsninger er det vigtigt med visuelt harmoniske, lette og elektrisk effektive komponenter.

Til disse scenarier udmærker IBC fuld-sort moduler sig. Deres gitterløse frontdesign øger lysabsorberende areal med ca. 2,5 %, og vægten er ca. 20,8 kg – lettere end konventionelle dobbeltglasmoduler, hvilket reducerer den strukturelle belastning og behovet for forstærkning. Med en effektivitet på op til 22,5 % kombinerer de æstetik med høj ydelse – perfekt til bygninger, hvor udseende og vægt er kritiske.

Landbrug og gennemsigtige strukturer: fokus på fleksibilitet og dimensionspasning

I landbrugsglasbygninger, solskure, carporte og lignende semi-åbne strukturer skal modulerne balancere gennemsigtighed og energiproduktion, og være fleksible nok til store spændvidder og uregelmæssige tagformer. Disse projekter begrænses ofte af eksisterende tagstrukturer, som ikke kan forstærkes væsentligt – derfor bliver kompatibilitet og målpasning afgørende.

TOPCon-moduler med høj effekt og stor fysisk tilpasningsevne egner sig her. Med op til 595 W effekt og 23,04 % effektivitet giver de maksimal produktion på begrænset areal. Deres dobbeltglasdesign forbedrer tæthed og mekanisk styrke, hvilket er vigtigt i vekslende varme og fugtige landbrugsmiljøer, og forlænger systemets levetid og stabilitet.

Forurening og korrosive miljøer: dobbeltglas styrker tæthed og vejrbestandighed

I industriparker, kemiske anlæg og kystnære høj-salt områder udsættes modulerne konstant for UV-stråling, vindslibning og korrosive gasser. Indkapslingsmaterialer ældes hurtigt, og især stik, rammer og tilslutningspunkter er sårbare over for fugt og hotspots, hvilket kompromitterer driftssikkerheden.

TOPCon-moduler med dobbeltglas indkapsling yder fremragende tæthed og modstandsdygtighed mod barske klimaer. De modstår salt, ammoniak og andre korrosive stoffer og forlænger materialernes levetid. Sammenlignet med enkelglas-moduler giver dobbeltglas bedre strukturel stabilitet i varme og fugtige miljøer – velegnet til komplekse, forurenede omgivelser.

5. Systemisk katastrofesikring af erhvervssolceller: fra stativer til drift

I en tid med hyppige ekstreme vejrbegivenheder er det afgørende at opbygge en systemisk katastrofesikringsmekanisme, der dækker struktur, beskyttelse, overvågning og vedligeholdelse, for at sikre stabil drift af erhvervssolcelleanlæg. Gennem flere forsvarslag kan virksomheder effektivt reducere risikoen og sikre fremtidig stabil produktion og investeringsafkast.

Højvindsområder: forstærkede forankringer mod rivekræfter fra vindbelastning

I områder med hyppige storme eller stærke vindstød, som Sicilien, Sydfrankrigs kyst eller det nordlige Tysklands sletter, er vindbelastning den primære trussel mod solcelleanlæg. Ved vindhastigheder over 35 m/s kan risikoen for mekanisk skade være fire gange højere end normalt, især ved tagkanter og hjørner.

Her bør man anvende stativer i aluminium-magnesium-zink eller rustfrit stål kombineret med kemiske ankre eller indstøbte beslag. Layout bør optimeres gennem vindtunneltest for at minimere vindtrykket i udsatte zoner. Test viser, at strukturel forstærkning og tættere fastgørelse kan reducere fejlrate til under 0,1 %.

Områder med hyppige tordenvejr: jording og potentialudligning er grundlæggende beskyttelse

Ifølge Europæisk Meteorologisk Institut har Italien og Sydfrankrig mere end 30 tordendage om året. Uden korrekt jording kan lynnedslag beskadige invertere, brænde moduler eller udløse brand – små fejl i lynbeskyttelse kan føre til millioner i tab.

I disse områder bør man installere fælles jordingsskinner, sikre at hvert modul, skinnesystem og inverterkapsling er jordet, og forbinde hele systemet til bygningens hovedjord via en hovedpotentialudligning. Ifølge DIN EN 62305 bør modstand i lynbeskyttelse klasse II være under 10Ω. Rigtig kabel- og jordplanlægning kan give systemet en lynmodstandsevne på over 20kA.

Ekstreme vejrforhold: intelligent overvågning forkorter fejlreaktionstid

Udfordringer som vind, sne, hagl og hedebølger påvirker driften af solcelleanlæg. Komponentforbindelser, inverteroutput og kabelopvarmning kræver realtidsmonitorering. Uden intelligent system er gennemsnitlig fejldetektionstid ca. 72 timer, hvilket kan føre til mistet reparationsvindue.

Med sensorer til stråling, temperatur/fugt og vind kan smart overvågning identificere unormal drift inden for 5 minutter og lokalisere fejlen. Ved integration med lokale vejrtjenester kan systemet automatisk skifte til off-grid ved storm og sende serviceteams efter kraftig regn. Erfaring viser, at dette kan reducere fejlreaktionstid fra 48 til under 6 timer og mindske årligt produktionstab med over 3 %.

Større højdeforskelle og tagkanter: installationsdetaljer afgør strukturel stabilitet

Skader som følge af storme, oversvømmelser og termisk bevægelse skyldes ofte dårlige installationer. Især i randzoner, ved tagrender eller områder med højdeforskel kan fejl i vinkler, afstande og kabelruter føre til løftede paneler, vandindtrængning og kortslutning.

Det anbefales at bruge moduler med forstærket ramme i kantområder og øge antallet af klemmer samt vende rækker væk fra vindretningen for at reducere tryk. På tage med hældning ≥15° eller højdeforskel ≥1 m bør man installere i niveauer og indføre vandafledningszoner. Korrekt installation kan reducere strukturelle fejl med over 70 %.

Høj forurening og fugt: rengørings- og inspektionsrutiner påvirker levetid

I områder med industriel forurening eller gennemsnitlig luftfugtighed over 75 %, som Po-dalen i Italien eller Belgiens kyst, ældes indkapslinger og tilslutningsbokse hurtigt. Uden regelmæssig rengøring kan snavs forårsage hotspots, PID-effekt og elektriske fejl.

Virksomheder bør fastsætte rengørings- og inspektionsfrekvens: fuld rengøring hver tredje måned i støvede og regnfulde perioder, og elektrisk ydelsestest hvert halve år. Fokus bør være på tilslutningsbokse, korrosion og strukturelle svagheder. Studier viser, at årlig rengøring kan genskabe 3–5 % produktionstab i almindeligt forurenede områder, og i stærkt forurenede miljøer kan det forlænge systemets levetid med 5–8 år.

Konklusion: I en tid med ekstremt vejr er solcelleanlæggets pålidelighed blevet en grundlæggende parameter for aktivværdi

I takt med at europæiske virksomheder i stor stil tager solenergi i brug, er modulernes effektivitet ikke længere den eneste beslutningsfaktor.

Klimamæssig usikkerhed, langsigtet drift og strukturel sikkerhed bliver centrale dimensioner i vurderingen af systemets samlede værdi. Stabilitet, modstandsdygtighed og scenetilpasning afgør, om et solcelleanlæg kan generere sikre afkast i de næste 20 år.

Tekniske specifikationer viser kun en del af billedet. Fra varmebestandige HJT-moduler til snebelastningstolerante TOPCon og letvægtsvenlige IBC – forskellen i projektudbytte opstår ofte ved små mismatch mellem teknologi og brugsscenarie. Mange fejl opstår ikke i designfasen, men senere, hvor strukturel belastning, installationsfejl eller vedligeholdelsesmangler bliver tydelige.

Virksomheder bør, når de planlægger solcelleprojekter, fokusere på stabile afkast over hele anlæggets levetid. Strukturel tilpasningsevne, miljørobusthed og vedligeholdelsesstrategier bør være en del af beslutningsrammen – ikke blot den oprindelige investeringsomkostning.

Et virkelig pålideligt system er ikke det, der ser billigst ud ved opstart, men det, der kan modstå ekstreme vejrforhold og levere stabil produktion år efter år.

Siden 2008 har Maysun Solar været både investor og producent i solcellebranchen og tilbyder kommercielle og industrielle solcelleløsninger uden investering. Med 17 års erfaring på det europæiske marked og en installeret kapacitet på 1,1 GW tilbyder vi fuldt finansierede solprojekter, der gør det muligt for virksomheder at tjene på deres tage og reducere energiomkostningerne uden forudgående investering. Vores avancerede IBC, HJT, TOPCon moduler samt balkon-solcellesystemer garanterer høj effektivitet, lang levetid og pålidelig ydelse over tid. Maysun Solar varetager alle tilladelser, installationer og vedligeholdelsesopgaver og sikrer en problemfri og risikofri overgang til solenergi – samtidig med at stabile afkast leveres.

Kilder

European Environment Agency. (2024). Climate change impacts and adaptation in Europe – 2024 review. European Environment Agency. https://www.eea.europa.eu/publications/climate-impacts-adaptation-2024

Fraunhofer ISE. (2023). Photovoltaics Report – Update 12/2023. Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html

International Electrotechnical Commission. (2022). IEC TS 62804-1: Photovoltaic Modules – Potential-Induced Degradation Testing – Part 1: Crystalline Silicon. IEC Standards. https://webstore.iec.ch/publication/67274

PV Evolution Labs. (2024). 2024 PV Module Reliability Scorecard. PVEL LLC. https://www.pvel.com/pv-scorecard/

Bundesnetzagentur. (2024). PV-Zubau und Einspeisevergütung – Auswertung des Marktstammdatenregisters, Stand Q4 2024. Federal Network Agency of Germany. https://www.marktstammdatenregister.de

Det vil du måske også synes om