Solenergi i stadsplaneringen Malmö, 20 april 2012 Beräkningsmodell för optimering av solcellsanläggningar utifrån ekonomi och energianvändning Dr. Joakim Widén Built Environment Energy Systems Group (BEESG) Institutionen för teknikvetenskaper Fasta tillståndets fysik Uppsala universitet joakim.widen@angstrom.uu.se http://www.anst.uu.se/jowid957
Om mig System Studies and Simulations of DistributedPhotovoltaicsin Sweden (2010) Utveckling av modeller för elanvändning i byggnader. Modellering av solcellssystem. Studier av hushållens användning av egen elproduktion. Konsekvenser av hög utbyggnad av soleli det svenska kraftsystemet.
BuiltEnvironment Energy Systems, Uppsala universitet www.teknik.uu.se/ftf/energysystems
Beräkningsmodell för ekonomisk optimering av solelanläggningar Medverkande Sustainable Innovation AB Uppsala universitet Mälardalens högskola Riksbyggen Syfte Ta fram ett enkelt beräkningsverktyg för snabb bedömning av ett solcellssystems elutbyte och ekonomi. Beräkningsstöd till projekteringsverktyget på SolElprogrammets websida.
Utvecklat i Java SE 6med 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 - Systemets ekonomi
Hur optimerar man ett solcellssystem? B. Norton et al. (2011), Enhancing the performance of building integrated photovoltaics, Solar Energy, in press.
Optimering av elutbytet Optimal orientering av solcellerna i Sverige: Normalt 30-50 lutning beroende på latitud, instrålningsförhållanden och reflektionsförhållanden (albedo). Orientering mot söder
Optimering mot elbehovet Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår! Maximal storlek för minimalt överskott (momentant) Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kwh/år
Optimering mot elbehovet Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår! Maximal storlek vid månadsavräkning Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kwh/år
Optimering mot elbehovet Om man inte kan sälja överskottsproduktion är det rationellt att anpassa systemstorleken så att inget överskott uppstår! Maximal storlek vid årsavräkning Villa utan elvärme, elanvändning på 5400 kwh/år
Ekonomisk utvärdering Analysen bör ta hänsyn till: - Olika värde för köpt och såld el - Modulkostnad - Växelriktarkostnad - Kostnad för övriga systemkomponenter - Underhåll - Investeringsstöd - Investering - Avräkningsmöjlighet
Jämförelse med andra beräkningsverktyg kwh/m2 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Global solinstrålning Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Simulerat system: 2,4 kw p, söderorienterat och med 45 graders lutning PVSYST MODEL 350 300 Elproduktion efter förluster 250 kwh 200 150 100 PVSYST MODEL 50 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Jämförelse med andra beräkningsverktyg kwh 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Elproduktion med förluster, en sommardag PVSYST MODEL System output Inverter losses Additional array losses Temperature losses IAM losses Simulerat system: 2,4 kw p, söderorienterat och med 45 graders lutning 3000 Elproduktion med förluster, hela året kwh/year 2500 2000 1500 1000 500 0 PVSYST MODEL
Sammanfattning 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/ Berakningsverktyg/ Tack för visat intresse! joakim.widen@angstrom.uu.se http://www.anst.uu.se/jowid957