Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Månadsarkiv: november 2010

Spelar solcellstemperaturen någon roll?

Publicerat av

Ja, absolut! Det var därför jag höll på att montera en temperaturgivare på baksidan av solcellsmodulerna häromdagen. Den märkeffekt modulerna har gäller vid 1000 W/m2 (motsvarande full sol), MEN vid 25°C celltemperatur. Det beror på att testningen görs med en blixtlampa och solcellerna hinner då inte värmas upp. I verkligheten kommer solcellerna att bli betydligt varmare vid full sol. Vilken celltemperaturen blir beror åtminstone på den modul man har, omgivningstemperaturen och hur modulerna är monterade. För fristående moduler med god luftkylning runt om räknas celltemperaturen Tcell ut med:

Tcell = Tluft +( (NOCT-20)/800)*G

Där NOCT = Nominal Operating Cell Temperature och G är solinstrålningen mot modulplanet angiven i W/m2. NOCT anges oftast i modulleverantörens datablad. För våra Sanyo HIT-240HDE4 är den 50°C. Hittar man inte NOCT kan man ansätta 46°C som ett bra medianvärde. Det betyder att vid 20°C lufttemperaturen och en solinstrålning på 1000 W/m2 blir temperaturen för våra solceller 20+((50-20)/800)*1000 = 57,5°C.

Solcellerna tappar i effekt vid ökad celltemperatur. Våra solcellsmoduler har en temperaturfaktor för effekten på -0,30%/°C, dvs för varje grad högre celltemperaturer förlorar de 0,3% av märkeffekten. Med en celltemperatur på 57,5° enligt ovan förlorar vi alltså (57,5-25)*0,3 = 9,75% och istället för märkeffekten 240W har vi 90,25%*240 = 217 W per modul vid en instrålning på 1000 W/m2. Vid 30° lufttemperatur blir effekten 209 W och vid 10° lufttemperatur 224 W om solinstrålningen är 1000 W/m2.

Diagrammet nedan visar celltemperaturen vid olika lufttemperaturer och solinstrålning. Observera att dessa temperaturer gäller för fristående solcellssystem med god luftkylning.

En slutsats blir att den verkliga moduleffekten inte ens i vårt lite kyligare klimat når upp till märkeffekten!

Solcellstemperatur

Solcellstemperaturens beroende av solinstrålning och lufttemperatur

Solcellerna bör inte skuggas

Publicerat av

En av de saker som påverkar solelproduktionen mest är om alla eller en del av solcellsmodulerna skuggas under en del av dagen. På vårt tak får vi skuggning morgon (se foto) och kväll av omgivande träd. Mest påverkan är det på morgonen, men vi kan inte gärna såga ner en stor och härlig lind för att få lite mera solel. Vi får stå ut med den förlusten.

Morgonskugga på solcellsmodulerna

Frost kvar i skuggan

Diagrammet nedan visar en jämförelse av solinstrålningen mätt med en likadan referenssolcell på vårt tak och på ett tak på KTH i Stockholm under en klar dag den 8 november. Jag har normerat kurvorna så att maximum ligger på samma värde. KTH-anläggningen på ett högt beläget tak har inte någon som helst inverkan av skuggning under dagen. Kurvorna visar tydligt hur skuggning morgon och kväll ger mindre solinstrålning och därmed lägre solelproduktion hos oss.

Solinstrålning Gäddeholm jämfört med KTH

Jämförelse solinstrålning Gäddeholm och KTH

Upp som en sol!

Publicerat av

Idag startade jag upp bloggen!

Eftersom vi nyligen kört igång en ny solcellsanläggning kommer jag inom den närmaste framtiden att  skriva lite om hur det gick till med med installationen. Därför blir det till en början lite historiska inlägg eftersom jag tror att det finns ett intresse att veta hur det går till och hur lång tid det kan ta.

Temperaturmätning är inte så lätt

Publicerat av

Fick den nya temperaturgivaren till solcellsanläggningen häromdagen. Dagens regn upphörde på eftermiddagen och jag bestämde mig för att nu måste jag fixa givaren innan det blir minusgrader senare i veckan. Jag klättrade upp på takstegen och låg på knäna på sotarens plattform till den vattenmantlade braskaminens skorsten. Först började jag med att ta bort den gamla givaren, som felaktigt monterats på modulens framsida istället för baksida vid installationen. Den var limmad med ett härdande lim och jag hade trott att det skulle vara svårt att få bort limmet. Men det gick lätt med ett rakblad. Lite väl lätt, givaren satt inte alls hårt. Limmet hade även dålig vidhäftning till givaren så med rakbladet kunde jag skrapa bort allt gammalt lim. Istället för att öppna givarboxen och koppla bort den gamla givaren bestämde jag mig för att återanvända givaren eftersom det gick så lätt att få bort limmet.

Nu började det besvärliga. Givaren skulle limmas fast på undersidan av en solcellsmodul. Eftersom det blåste en del fick jag gå ner på balkongen och blanda till limmet för att undvika att småburkarna blåste bort. Det var en liten burk med en blå trög smet och en minimal burk med lättflytande härdare. Speciallim som ska vara termiskt ledande. Med handskar på händerna blandade jag ihop dem och rörde om ordentligt, vilket inte var så lätt eftersom det var en trög smet. Åter uppe på plattformen skulle jag sätta fast givaren på undersidan och samtidigt sätta dit en tejp så att givaren inte ramlade ned och detta en bit nedanför plattformen. Det var omöjligt att arbeta med båda händerna samtidigt i det trånga utrymmet mellan modulen och takteglet så jag fick trycka dit den på chans med ena handen, utan att se vad jag gjorde.

Gick ner och hämtade en ficklampa eftersom det började mörkna. H-e, givaren satt inte fast eftersom tejpen hamnat snett. Det blev ett frenetiskt tejpande och till sist tror jag att den fastnade där, men det återstår väl att se hur bra det blev när jag tar bort tejpen. Fast nu får det sitta där och härda ett bra tag innan jag vågar peta på tejpen.

När jag var färdig och tittade på den nya temperaturgivaren som jag inte behövt använda märkte jag att den hade en 2,5 meter lång anslutningskabel. Den uppe på taket var enligt min uppskattning någon meter kortare. Givaren är en resistanstermometer av typ Pt100. På följesedeln till den nya givaren stod att man inte skulle kapa av kabeln, anledningen är att då kan resistansen ändras och därmed temperaturavläsningen. Men nu var det för sent att byta idag och efter att ha konstaterat att temperaturen verkade hyggligt rätt jämfört med andra utomhustermometrar på huset får den nog sitta där:

Baksidan av solcellsmodulen +4,23°

Solfångaren på taket +4,7°

Östra husväggen +4,3°

Norra husväggen1 +5,6°

Norra husväggen2 +5,0°

Webbkontakt med elmätaren

Publicerat av

Vi har en DELTAplus elmätare från ABB, med en “Ethernet Communication Adapter” som har en inbyggd webbserver, som mäter solcellsanläggningens elproduktion. Det betyder att driftdata kan beskådas via en webbläsare, om elmätaren är rätt konfigurerad. Det är lite trix med att komma igenom brandväggar både här hemma (routern) och på arbetet. Jag hade experimenterat med att ändra HTTP-port på elmätaren, för att göra det möjligt att titta på både elmätaren och webboxen till växelriktaren från en dator utanför vårt hus.

Men det visade sig att det portnummer jag valt med hjälp av teknisk support på ABB Cewe Control inte passerade brandväggskonfiguration på mitt arbete på ABB, Corporate Research. Tekniska supporten blev räddningen, de visste att IBM som sköter ABB:s datordrift hade blockerat de flesta portnummer. Jag fick därför ställa tillbaka portnumret för elmätaren till det ursprungliga och då fungerade det fint att läsa av elmätaren från jobbet.

I webbläsaren kan man se ögonblicksvärden av effekt, spänning, ström, nätfrekvens och effektfaktor. Det skulle vara önskvärt att kunna lagra dessa värden. Detta återstår att lösa, men hopp finns att få hjälp av teknisk support på ABB Cewe Control att kunna läsa de M-Bus telegram som elmätaren skickar.   

Växelriktaren mäter också producerad energi. Om man jämför energivärden från växelriktare och elmätaren har växelriktaren hittills gett 1,2% lägre värde än elmätaren. Det är bra att veta att dessa värdena är relativt likvärdiga. ”Förr” kunde skillnaderna enligt vad jag hört vara större, då växelriktaren inte var lika noggranna.

Tänk vad den tekniska utvecklingen går framåt. Om någon för tio år sedan sagt att jag skulle sitta vid datorn på jobbet och via en webbläsare se värden på en egen solcellsanläggnings elmätare hemma hade jag nog inte trott att det skulle vara möjligt, men nu är vi där…

Solelproduktion och egen användning

Publicerat av

Av vår producerade solel används en del direkt i huset. Men om solcellerna producerar mera el än vad vi använder i huset för tillfället matas överskottselen in på nätet. Det är lite svårt att i förväg förutsäga hur stor andel av vår producerade solel som vi kommer att mata in på nätet, eftersom vi inte har några historiska mätvärden per timme för vår elanvändning. Jag tror dock säkert att det är mer än hälften av solelen som kommer att matas in på nätet, men hur mycket mer än hälften återstår att se.

Idag fick jag timvärden för inmatad solel och köpt el från Per Holmquist på Vattenfall. Diagrammet nedan visar timvärden för vår solenergiproduktion per timme (blå kurva) jämfört med hur mycket av solenergi som vi matar in på nätet per timme (grön kurva). Klicka på diagrammet för att se det i större skala. Mellanskillnaden av kurvorna är solel som vi använder direkt i huset. Under de fem första dygnen var det 11-54% av solelen som var överskott som vi matade in på nätet.

Inmatad solel

Producerad solel och till nätet inmatad el

Ny temperaturgivare beställd

Publicerat av

Beställde en temperaturgivare för mäta lufttemperaturen. Den är från SMA och tänkt att kopplas in i samma sensorbox där vi har referenssolcellen för att mäta solinstrålning och temperaturgivaren för att mäta modultemperatur.

Omgivningstemperaturen påverkar solcellernas temperatur. När solcellernas temperatur ökar, vid en given solinstrålning, minskar solcellernas maximala effekt för kiselbaserade solceller, som sitter i våra solcellsmoduler.

Ansökan om godkännande för elcertifikat inskickad

Publicerat av

Trodde att jag skickat in ansökan om godkännande för tilldelning av elcertifikat till Energimyndigheten redan för en månad sedan. Men när jag idag tittade på Energimyndighetens webbsida e-tjänster för elcertifikatsystemet var status ”Ej skickad”. Märkligt.

Jag gick till fliken ”Skicka in” och gjorde ”Skicka in ansökan” med godkännande via bankID, men därefter kom jag märkligt nog tillbaka till sidan ”Din ansökan är klar att skicka in”. Jag provade tre gånger med samma resultat. Internet Explorer (IE) slutade att fungera. När jag startat om IE och loggat in på nytt så fungerade det normalt.

Ingen har sagt att det ska vara lätt… (citat från forskningsingenjör som jobbade på min grupp när jag var doktorand i Uppsala, för länge sedan).

Önskemål på elhandlare från små elproducenter

Publicerat av

Igår berättade jag om utfallet av en fråga till 14 elhandelsföretag av intresset att köpa vår överskottsel och elcertifikat. Här kommer några kommentarer efter mina erfarenheter under denna minienkät.

Slutsatser

  • Kundtjänsterna kan vanligen inte svara på frågor av ovanstående typ. Det gör att svar kan utebli eller kan ta mycket lång tid.
    • Flera bolag gav inget svar på mailfrågan. Vart tar kundfrågor vägen när svar uteblir?
    • I 70% av mina telefonsamtal kom jag inte fram till någon som kunde ge besked. I ett fall blev jag kopplad till en som höll på med värmefrågor (tänkte man solvärme istället för solel?) och i två fall till nätbolaget istället för elhandelsbolaget.
  • Olika elhandlare är väldigt olika oförberedda på hur man ska hantera små elproducenter.
    • Några i elföretagen jag kom i kontakt med var (mycket) positiva, men bromsar verkar finnas på annat håll i organisationerna.
  • Mycket olika villkor hos olika elhandlare.
    • De flesta ser dock ingen ekonomisk affär i att handla med så små elmängder det är frågan om.
  • Har man el och elcertifikat att erbjuda för en tusenlapp har man ingen förhandlingssituation mot företag som har en omsättning på 0,1-7 miljarder/år.
    • Idag svårt och krångligt att hitta en köpare om man ska börja från ”noll” med letandet. De flesta små elproducenter har sannolikt inte så mycket kunskaper om vare sig solcellssystem eller hur regelverket fungerar och då är det nog lätt att man kör fast och ger upp.
  • Spontant skulle jag vilja ge en eloge till Bixia. Snabbt svar, inget krångel med att behöva byta till dem för elköp, handlingar för att förbereda avtal låg hemma i brevlådan tre dagar efter mailfrågan, tydlig prissättning och bra info på hemsidan.

Önskemål

  • Rutiner ska finnas hos elbolagen hur sådana här frågor ska besvaras. Viktigt idag och ändå viktigare i framtiden då antalet små elproducenter kommer att öka. Vi har hittills bara sett början av denna utveckling.
    • Information bör finnas på hemsidan eftersom det är överraskande svårt att komma fram till någon person som har kunskap om frågorna när man ringer.
    • Kundtjänsternas kunskapsnivå måste höjas.
      • Måste veta företagets policy i dessa frågor.
      • Måste förstå om det är en elhandelsfråga eller en nätfråga när man kopplar vidare till en annan person.
  • Man ska inte behöva byta elhandlare för att få någon som köper överskottsel och elcertifikat.
  • Politikernas vilja är att underlätta för små elproducenter.
    • I praktiken är det dock idag en avgrund mellan denna vilja och verkligheten. Det är alldeles för krångligt för en liten elproducent att få ersättning för sin överskottsel.
  • Det enklaste och bästa för en liten solelproducent skulle vara att få möjlighet till nettodebitering genom att nätbolaget skickar ett nettovärde till elhandlaren.
    • Man behöver som kund bara kontakta ett bolag, man blir garanterad en ersättning för sin överskottsel, man behöver inte byta elhandelsbolag och värdet av den producerade elen blir lika stor som för den köpta elen. Mycket enkelt och tydligt för alla parter!