Pågående projekt inom SolEl-programmet 2006-2007

1 (8) Datum 2006-10-19 Programområde Användning Monika Adsten 08-677 27 35, 070-677 05 40 fornamn.efternamn@elforsk.se Pågående projekt inom SolEl-programmet 2006-2007 Nedan sammanfattas de projekt som pågår inom SolEl-programmet under verksamhetsåret 2006-2007. 1. Byggnadsanknuten solel Vidareutveckling av simuleringsprogrammet ParaSol för hjälp vid projektering av solskyddsintegrerade solceller Projektledare: Bengt Hellström, LTH, 046-222 73 58 ParaSol är ett användarvänligt projekteringshjälpmedel, specialiserat på årsenergisimuleringar för fönster med olika typer av solskydd. Solceller förekommer allt oftare integrerade i externa solskydd, men brist på lämpliga projekteringshjälpmedel för att beräkna utbytet från dessa gör att projekteringar ibland blir mindre effektiva än de skulle behöva vara. I detta projekt förslås en utveckling av ParaSol att även inkludera en beräkning av elutbytet från solskyddsintegrerade solceller. Elutbytets termiska beroende kan naturligt integreras i simuleringen då temperaturen på solskyddet/solcellen beräknas i programmet. 2 ELF100 v1.0 2005-12-2 Temperaturens inverkan på prestanda hos byggnadsintegrerade solceller Projektledare: Björn Karlsson, LTH, 046-222 72 61 Solcellens verkningsgrad minskar med stigande temperatur. Tekniken för byggnadsintegrering av solcellsmoduler påverkar solcellens drifttemperatur. Modulens temperatur beror av dess absorptans av solstrålning samt av modulens termiska isolering. Den termiska isoleringen är beroende av hur modulen är integrerad i fasaden och av geometrin. En vertikalt placerad modul kyls annorlunda av konvektion än en horisontell modul. Temperaturskillnader mellan sammankopplade celler kan få stor negativ inverkan på utbytet. I projektet skall genomföras detaljerade temperaturmätningar på stora byggnadsintegrerade system i Malmö samt detaljerade mätningar i laboratoriemiljö. Baserat på mätningarna skall en beräkningsmodell utvecklas för att simulera temperaturer och temperaturfördelning vid olika typer av Elforsk AB 101 53 Stockholm Besöksadress: Olof Palmes gata 31 Telefon: 08-677 25 30 Telefax: 08-677 25 35 Org.nr 556455-5984 www.elforsk.se

2 (8) byggnadsintegrering. Resultatet skall rapporteras som en rekommendation för hur modulerna bör byggnadsintegreras och hur integreringen och modulval påverkar temperaturen. Slutligen skall ett simuleringsprogram tillhandahållas som beräknar temperaturen vid olika geometrier. 2. Systemfrågor Studie av samordningsvinster vid solelförsörjning i fristående mindre nät med samverkan mellan fastigheter Projektledare: Lars-Åke Cronholm, ÅF, 08-657 14 13 Allt högre anslutningskostnader för enskilda fastigheter ökar intresset för solcellsbaserad elförsörjning. Ökade krav på elstandard gör att kostnaden för nyinstallation eller kompletteringar i befintliga anläggningar ofta blir oacceptabelt hög. Samverkan mellan flera fastigheter i mindre lokala elnät kan ge samordningsvinster och ger möjlighet till gemensamma kompletteringar. Målsättningen är att i en case study dels visa på teknik och vinster för olika typer av samverkan mellan enskilda hushåll med idag separata solelanläggningar eller ingen solel-produktion, dels att jämföra kostnaderna för denna lösning med andra mer konventionella. Projektet genomförs som en teoretisk "case study" av förhållandena på Vidinge i Stockholms norra skärgård, en icke elektrifierad ö där nu olika enskilda lösningar finns, men där även olika alternativ med sjökabel från land diskuteras. Med samverkan i ett mini-elnät för hushåll förväntas sänkta kostnader och ökad tillgänglighet samt stora möjligheter till gemensamma kompletteringar med kostsam utrustning såsom ytterligare solceller, vindgenerator, dygnsoch säsongslagring, hjälpkraft etc. Projektet samfinansieras av SolElprogrammet och ÅF. Kostnadsreduktioner för byggnadsintegrerade solcellsanläggningar i Sverige Projektledare: Linus Palmblad, Energibanken, 08-545 937 29 Målet med projektet är att ta fram detaljerade kostnadsuppgifter för en mängd nätanslutna solcellsanläggningar i Sverige. Genom att studera förändringar över tiden ges information om hur kostnader har förändrats och genom att studera skillnader mellan olika projekt ges flera exempel på hur olika moment kan lösas på olika kostnadseffektiva sätt. Detta ger indikationer på potentialer för kostnadsreduktioner samt visar på drivkrafter och barriärer för läreffekter. Genom att fördjupa sig i kostnadsanalyser av solcellsprojekt skapas större insikt i en av huvudbarriärerna för utvecklingen av solcellsbranschen. Därmed bidrar det också med en djupare analys och en fastare grund för en viktig punkt i utvärderingen av stödet. Kostnadsuppgifter kommer att samlas in från en mängd både gamla och nya system och sammanställas uppdelade på olika poster, t.ex. material, installation och projektering. Resultatet analyseras och sammanställs i en rapport.

3 (8) Internationell samverkan och informationsspridning kring PV/T solel och solvärme i kombination Projektledare: Joakim Byström, Priono, 0611-26888 Bakgrund: Priono AB deltar i Task 35 och skulle kunna agera som task leader för en världsomspännande marknadsstudie som identifierade tidiga kunder för PV/T. Mål: Skapa en bild av den globala marknaden för PV/T och att intressera svenska företag för den nischen. Projektbeskrivning/Genomförande: Driva marknadsarbetet i Task 35, och med ebrev och hemsida sprida kunskapen om PV/T i Sverige. Förväntat resultat: Konkurrenskraft, ökad kunskap om marknad för PV/T. 3. Informationsspridning och utbildning Utöver de projekt som beskrivs nedan pågår också en löpande informationsverksamhet för att informera om programmets resultat. Detta sker i form av konferenser, nyhetsbrev, presentationer och publikationer. SolEl Roadshow Under 2006 och 2007 genomför SolEl-programmet ytterligare seminarier riktade mot bygg- och fastighetsbranschen runt om i Sverige. Målet med satsningen är att informera aktörer i bygg- och fastighetssektorn som tidigare inte kommit i kontakt med solceller i någon större utsträckning. Tidigare seminarier har genomförts i Göteborg, Malmö och Härnösand. Utöver seminariet i Hallsberg så planeras ytterligare två seminarier under våren 2007. Hallsberg Projektledare: David Larsson, Energikontoret Örebro Seminariet i Göteborg genomfördes den 20/10 2006. Interaktiv vandringsutställning om solelektricitet (IVUSE) Projektledare: Lars Broman, Högskolan Dalarna Bakgrund: "PV" och "fotovoltaisk" är okända begrepp hos allmänhet och beslutsfattare. Ett effektivt sätt att skapa intresse och sprida kunskap är genom interaktiva utställningar. Någon sådan om solel finns ej i Sverige idag. Mål: Att ha konstruerat och byggt en interaktiv vandringsutställning om solel, att ha ställt ut den i tre kommuner, att ha utvärderat utställningen, att två magisteruppsatser och en slutrapport har skrivits. Projektbeskrivning: Att konstruera, bygga, visa och utvärdera en interaktiv utställning med 8 "hands-on"-montrar och ett ljud-bildspel om solel. Genomförande: Projektet genomförs i samarbete med magisterprogrammen i solenergiteknik och vetenskapskommunikation vid högskolan. Tre handledare och två magistrander medverkar

4 (8) Förväntat resultat: En didaktisk interaktiv vandringsutställning om solel. Att utställningen brukats av målgrupperna. Två magisteruppsatser och en slutrapport som tillsammans beskriver och utvärderar utställningen. Genomförandet av examensarbete (magisteruppsats) inom solelområdet under 2006-2007 Projektledare: Mats Rönnelid, Högskolan Dalarna, 023-77 87 12 Projektet går ut på att genomföra minst ett examensarbeten på magisternivå inom solelområdet. Syftet med detta är att stärka och utveckla kompetensen inom solelområdet vid Högskolan Dalarna. Examensarbetet kommer att genomföras inom något av områdena fristående system, användning av solcellsel i byggnader och användandet av solcellsgenererad el i Sverige som stort. De sökta medlen ska användas till material, mätutrustning och tid för tekniker att hjälpa till med uppbyggnad av experiment och demonstrationssystem i samband med examensarbetena. Solceller i undervisningen Under 2006 och 2007 finns möjlighet att söka stipendium för att hyra in nationell eller internationell solcellsföreläsare i undervisning på högskolenivå från SolEl-programmet. Föreläsningen ska ingå i den ordinarie kursverksamheten, och det föreläsningstillfälle till vilket en föreläsare hyrs in ska också vara öppet för allmänheten. Utlysningen kommer att läggas ut på programmets hemsida. Stipendium för att presentera ett vetenskapligt arbete på den internationella solcellskonferensen PVSEC Under 2006 och 2007 erbjuder SolEl-programmet en möjlighet för forskarstuderande att söka pengar för att presentera ett vetenskapligt arbete på solcellskonferensen PVSEC (Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition). Utbildning för arkitektstudenter solceller i byggnader Projektledare: Carina Martinsson, ÅF-Process, 08-657 11 84 Arkitekter och fysiska planerare har en viktig del i uppgiften att utnyttja solenergin på bästa sätt, men solceller känns ännu främmande för många. Att ge studenter på högskolan en inblick i solenergins möjligheter och potential är viktigt i detta sammanhang. Vid Arkitekturskolan vid KTH i Stockholm har ÅF under några år medverkat vid en temadag kring energi. Det finns behov av mer energiteknik i utbildningen, men knappa resurser. Vi vill erbjuda ett särskilt inslag om solceller inkl. studiebesök, för att inspirera och väcka intresse för att arbeta med solceller i arkitekturen/stadsbilden. Utbildningsinsatsen ska också ge kunskap om teknikens speciella förutsättningar, för att ge studenterna en bild av såväl möjligheter som begränsningar. Inom projektet tas ett upplägg och föreläsningsmaterial fram för en introduktion till solceller/solenergi som riktar sig till arkitektstudenter. Föreläsningen kommer även att ges vid arkitekturskolorna i Lund och Göteborg.

5 (8) Framtida målgrupper för solel Projektledare: Emma Schultz, CarlBro, 040-25 60 59 Solel har ännu inte fått något riktigt stort genomslag på marknaden. Forskningen har tidigare varit fokuserad på olika tekniska lösningar kring solceller. Detta projekt kommer istället vara inriktat på hur tekniken kan nå en väsentligt större marknad. Målet med projektet är att få kunskap om vilka nya målgrupper som är mest lämpade för satsningar på solel som alternativ till konventionell nätansluten el, för att på sikt kunna öka solelens marknadsandel. Projektet kommer att inledas med en kartläggning av solelens viktigaste fördelar och olika kunders specifika behov. Därefter definieras målgrupper utifrån kunder med liknande behovsbild, för att slutligen avgöra varje grupps lämplighet för solel. Det förväntade resultatet från projektet är ett antal definierade målgrupper som framtida solelssatsningar bör inriktas mot för att få bra genomslag. Resultatet bör vara av intresse för bl.a. solcellsföretag, energibolag, berörda kundgrupper samt som underlag för eventuella framtida stöd till solel. Seminarium - Solcellsanläggningars prestanda Projektledare: Jonas Hedström, Energibanken, 08-54 59 37 29 Projektets målsättning är att genomföra ett seminarium som belyser frågor som behandlar drift av solceller. Seminariet ska hållas på svenska och i första hand rikta sig till de aktörer som kommit till genom investeringsbidraget till solcellssystem på offentliga byggnader. Arbetet inom Task 2 och SolElprogrammets driftuppföljning ska också beskrivas. Syftet med denna ansökan är att komplettera beviljad delfinansiering med medel för förberedelse, genomförande och administration av seminariet på ett sådant sätt att målet ovan uppfylls med kvalitet. Föredrag och presentationer skall vara utarbetade och utvalda för att passa huvudmålgruppen, dvs. ägare och förvaltare av anläggningar som har fått eller ansökt om det statliga investeringsstödet. Seminariet är tänkt att hållas i Ångpanneföreningens lokaler i februari 2007 4. Utvärdering och driftuppföljning Utvärdering av hybridfönster Projektledare: Martin Nilsson, Malmö Stad, 040-34 10 00 Malmö Stad har uppfört en solcellsanläggning som omfattar 100 kvm inom Augustenborg i Malmö. Detta projekt omfattar att utöka denna anläggning med en helt ny prototyp av solcellshybrid som framtagits av LTH. Solcellshybriden består av en solcell som laminerats på en solvärmeabsorbator. Vridbara reflektorer koncentrerar solljuset på solcellen och både el och värme produceras samtidigt som solen avskärmas. Projektet omfattar att slutföra installationerna samt att utvärdera installationen med beskrivning av funktion, design, arkitektoniska aspekter, energiproduktion och drifterfarenheter. Erfarenhetsåterföringen

6 (8) anses vara extra viktig i denna typ av utvecklingsprojekt. Resultatet kommer att omfatta en rapport från utvärderingen. Driftuppföljning av svenska nätanslutna solcellsanläggningar Projektledare: Jonas Hedström, Energibanken, 08-54 59 37 29 Avsikten med projektet är att fortsätta insamlingen av produktionsdata från de beskrivna anläggningarna och att addera till nya anläggningar vartefter de tas i drift. Anläggningarna beskrivs enligt de metoder som utarbetats under tidigare projektetapper, men med minskat antal parametrar. Insamlade data publiceras på webben. Under början av varje nytt år ska data insamlade under föregående år analyseras map, produktion, prestanda, felmekanismer eventuell degradering mm. Besök på plats görs i vissa fall där det krävs för att underlätta beskrivningar av anläggningen, bygga upp relationer med kontaktpersoner, diskutera möjliga dataöverföringsmetoder och stödja analysen av data bl.a. genom olika kalibreringsinsatser. En utökning av aktiviteterna i projektet sker om det visar sig att driftuppföljningen av ROTstödets projekt ska integreras till Solelprogrammets databas. I händelse av att så sker ska också utformningen av databasens webbplats ses över med avsikten att ge den en förbättrad grafisk design. Utveckling av Byggnadsintegrerade solenergisystem för Energieffektiva Hus Projektledare: Björn Karlsson, LTH, 046-222 72 61 Energi och ByggnadsDesign, Inst för Arkitektur och Byggd Miljö gör en stor satsning mot byggnadsintegrerade solenergisystem och energieffektivt byggande. Avdelningen har en unik solsimulator för att testa solceller, solfångare, fönster och solskydd. Den är unik eftersom den har nära parallellt ljus. Avdelningen har under de sista året med stöd från DESS uppfört ett fristående laboratorium med fyra adiabatiska rum för provning av fasadelement och ett stort tak för testning av solfångare och solceller. Under det sista året har inom avdelningen 1 Dr-examen och 3-licexamina avlagts inom solenergi området. Avdelningen har utvecklat solel-utbildningen och har under året gett en PV kurs för 75 studenter i sal eller via Internet. I projektet söks om stöd till tre projekt inom avdelningen. A. Ett licentiatprojekt med inriktning på att utveckla energisystem med hög andel sol för s.k passiv hus, dvs extrem energieffektiva hus. B. Utveckling av laboratorieresurser för kurserna inom solelområdet. C. Att genomföra två examensarbeten under 2006 inom området solceller. Avdelningen har som målsättning att långsiktigt etablera sig som kompetent grupp för utbildning och utveckling av byggnadsintegrerade av solenergisystem. 5. Demonstration av intressanta tillämpningar Byte av hybridabsorbator i Hammarby Sjöstad Björn Karlsson, LTH, 046-222 72 61 Under 2004 installerades icke solföljande koncentrerande MaReCo hybrider (samtidig produktion av el och värme) av SBC på taket på ett 7-våningshus i

7 (8) Hammarby Sjöstad i Stockholm. Systemet stod på taket i omkring 8 månader utan kylning innan det kopplades in. Detta gjorde att modulerna stod lång tid i stagnation vid hög temperatur utan kylning. Vid inkopplingen visade det sig sedan att flertalet PV-moduler inte gav någon ström, kretsen var bruten. Solvärmesystemet fungerade däremot utan anmärkning. Ett omfattande arbete har lagts ned på att analysera varför systemet inte fungerar. Slutsatsen är att kontaktledningarna som seriekopplar solcellerna i modulen har brustit pga av termisk utmattning. När absorbatorn utvidgat sig pga av termiska rörelser har kontaktledningarna slutligen utmattats och gått av. I detta projektet avses att tillverka nya absorbatorer, där kontaktbanden ligger så att de tillåter en viss rörelse. Tester har vidat att denna lösning fungerar i laboratoriemiljö. Dessa nya absorbatorer skall installeras i de befintliga koncentratortrågen på plats i Hammarby för att dels fälttesta den nya absorbatorlösningen och dels att få data på el- och värmeproduktion från hybridmodulerna. Utvecklingen av hybridmodulerna har delfinansierats av tidigare etapper av SolEl-programmet. Förstudie för svensk massproduktion av koncentrerande solföljande system Joakim Byström, Priono, 0611-268 88 Bakgrund: Svensk forskning har lagt grunden för en ny svensk exportindustri. Vi är ledande på reflekterande, koncentrerande, hybridsystem. Hybridsystemen är byggnadsanknutna då värmeproduktionen i första hand används som tappvarmvatten. Mål: Förstudien skall visa om det idag är möjligt att till 2,5/Wp producera sådana system, och peka på framtida kostnadsreduktioner, ned mot 1/Wp för att uppnå konkurrenskraft gentemot andra energisystem. Projektbeskrivning: Företagen i projektet, bl.a. traditionella svenska exportföretag som SSAB och Botnia Production, genomför ett produktutvecklingsprojekt för massproduktion och anger vilka investeringar som behövs. Genomförande: Företagsgruppen arbetar tillsammans med projektledare och designer i delmoment Förväntat resultat: Om målet kan uppnås kan företagsgrupperingen gå vidare till nästa steg. Om inte, kan den svenska forskningen på området omprövas. Resultat från projektet kan användas i uppdraget Konkurrenskraft hos el från nätanslutna solcellsmoduler i Sverige 6. Övriga projekt Utredning av konkurrenskraften hos el från nätanslutna solcellsmoduler i Sverige Projektledare: Lena Neij, Lunds universitet, 046-222 02 68 Solel i Sverige gynnas idag av ett bidrag för installation i offentliga byggnader, vilket troligen kommer att leda till en snabb ökning av

8 (8) installationstakten under de närmsta åren. Merparten av installationer kommer att ske inom nätområde och elsystemet kommer att förändras med en utspridd produktion i bebyggelsen. På sikt kan detta ge instabilitet när den inmatade effekten förändras genom instrålningsförändringarna och en viktig fråga är då hur detta kommer att påverka systemet. Målet med det föreslagna projektet är att utreda konkurrenskraft hos el från nätanslutna solcellsmoduler i Sverige sett ur kraftföretagens och nätägarnas perspektiv. Översikt av PV simuleringsprogram och jämförelse med PVSUN Projektledare: Bengt Perers, LTH, Inom detta projekt görs en genomgång av vilka PV simuleringsprogram som för närvarande finns på marknaden för att sammanställa egenskaper såsom funktionalitet, prisindikation, uppskattning av mantid att komma igång, klimatområde och tillgänglighet. Ett urval programvaror kommer att köpas in och testas. Egenskaper för simulering av både nätanslutna- och fristående system kommer att belysas. Fokus ligger på bedömning för användning i undervisning, förstudier och enkel dimensionering.