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
[email protected]
http://www.anst.uu.se/jowid957
Om mig…
System Studies and Simulations
of Distributed Photovoltaics in
Sweden (2010)
Utveckling av modeller för
elanvändning i byggnader.
Modellering av solcellssystem.
Studier av hushållens
användning av egen
elproduktion.
Konsekvenser av hög
utbyggnad av solel i det
svenska kraftsystemet.
Built Environment 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 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
- 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
kWh/m2
Jämförelse med andra
beräkningsverktyg
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Global
solinstrålning
PVSYST
MODEL
Jan
350
300
Simulerat system:
2,4 kWp, söderorienterat
och med 45 graders lutning
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
beräkningsverktyg
Simulerat system:
2,4 kWp, söderorienterat
och med 45 graders lutning
Elproduktion med förluster, en sommardag
16
14
kWh
12
10
System output
8
Inverter losses
6
Additional array losses
4
Temperature losses
2
IAM losses
0
PVSYST
MODEL
Elproduktion med förluster, hela året
3000
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!
[email protected]
http://www.anst.uu.se/jowid957
