Optimering av solcellsanläggningar utifrån

Energiutblick
En bärkraftig solcellsmarknad i Sverige
Göteborg 16 mars 2011
Göteborg, 16 mars 2011
Optimering av solcellsanläggningar utifrån l ll l
i
if å
ekonomi och energianvändning
ekonomi och energianvändning
Dr Joakim Widén
Dr. Joakim Widén
Institutionen för teknikvetenskaper
Fasta tillståndets fysik
Uppsala universitet
joakim.widen@angstrom.uu.se
http://www.anst.uu.se/jowid957
”Beräkningsmodell
Beräkningsmodell för för
ekonomisk optimering av solelanläggningar
solelanläggningar”
Medverkande
Sustainable Innovation AB
Uppsala universitet
Mälardalens högskola
Riksbyggen
Syfte
Ta fram
f
ett enkelt
k l beräkningsverktyg
b k
k för
f snabb
bb
bedömning av ett solcellssystems elutbyte och
ekonomi.
Beräkningsstöd till projekteringsverktyget på SolEl‐
programmets websida.
Utvecklat i Java SE 6 med Java Web Start
Solinstrålningsdata på timbasis (STRÅNG) för fyra platser: Lund, Göteborg, Stockholm, Luleå
Tar hänsyn till:
‐ Plats, orientering
‐ Solcellsmoduler, systemkomponenter
‐ Lastprofiler
Beräknar:
Elutbyte matchning mot elbehov
‐ Elutbyte, matchning mot elbehov
‐ Systemets ekonomi
Hur optimerar man ett u opt e a a ett
solcellssystem?
B. Norton et al. (2011), Enhancing the performance of b ildi i t
building integrated photovoltaics, Solar Energy, in t d h t lt i S l E
i
press.
Opt e g a e utbytet
Optimering av elutbytet
Optimal orientering av solcellerna i Sverige:
Normalt 30‐50˚ lutning beroende på latitud, instrålningsförhållanden och reflektionsförhållanden (albedo).
Orientering mot söder
Opt e g ot e be o et
Optimering mot elbehovet
Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår!
systemstorleken så att inget överskott uppstår!
Maximal storlek för minimalt överskott (momentant)
(
)
Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kWh/år
Opt e g ot e be o et
Optimering mot elbehovet
Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår!
systemstorleken så att inget överskott uppstår!
Maximal storlek vid månadsavräkning
Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kWh/år
Opt e g ot e be o et
Optimering mot elbehovet
Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår!
systemstorleken så att inget överskott uppstår!
Maximal storlek vid årsavräkning
Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kWh/år
Ekonomisk utvärdering
o o s ut ä de g
Analysen bör ta hänsyn till:
‐
Olika värde för köpt och såld el
Olika värde för köpt och såld el
‐
Modulkostnad
‐
Växelriktarkostnad
‐
Kostnad för övriga systemkomponenter
‐
Underhåll
‐
Investeringsstöd
‐
Investering
‐
Avräkningsmöjlighet
kWh/m2
Jämförelse med andra Jä
ö e se ed a d a
beräkningsverktyg
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Global solinstrålning
PVSYST
MODEL
Jan
350
300
Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep
Oct
Nov Dec
Elproduktion efter förluster
kWh
250
200
PVSYST
150
MODEL
100
50
0
Jan
Feb Mar Apr May Jun
Jul
Aug Sep
Oct
Nov Dec
Jämförelse med andra Jä
ö e se ed a d a
beräkningsverktyg
Elproduktion med förluster, en sommardag
16
14
kWh
12
10
System output
8
Inverter losses
6
Additional array losses
4
Temperature losses
Temperature losses
2
IAM losses
0
PVSYST
3000
MODEL
Elproduktion med förluster, hela året
kWh/yeaar
2500
2000
1500
1000
500
0
PVSYST
MODEL
Sa
Sammanfattning
a att g
Ett beräkningsverktyg (Solelekonomi 1.0) för snabb bedömning av ett solcellssystems elutbyte och ekonomi har tagits fram, testats och validerats.
Valideringen visar att det är jämförbart med mer avancerade beräkningsverktyg.
Verktyget är tillgängligt via
http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/
http://www
solelprogrammet se/Projekteringsverktyg/
Berakningsverktyg/
Tack för visat intresse!
joakim.widen@angstrom.uu.se
joakim
widen@angstrom uu se
http://www.anst.uu.se/jowid957