Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Månadsarkiv: december 2010

Skadan av 0,5 cm snö

Publicerat av

I förrgår var våra solcellsmoduler snöfria och det var en klar dag. Solelproduktionen blev 3,41 kWh. Idag var solcellerna täckta av 0,5 cm fluffig snö och trots en superklar dag blev solelproduktionen bara 1,36 kWh. Halvcentimetern med snö gjorde alltså att vi tappade 60% av solelproduktionen! Det var mer än vad jag hade trott. Diagrammen nedan visar dels solinstrålningen idag och iförrgår, med endast mycket små skillnader, dels solelproduktionen för dessa båda dagar, stor skillnad…

Solinstrålning

Solinstrålning 10 och 12 december

Solelproduktion

Solelproduktion 10 och 12 december

Solinstrålningen värmde upp solcellerna och snön började töa och glida av modulerna. Men det var kallt idag, som varmast -8° och en stor del av dagen under -10°. Därför blev solcellsmodulerna inte så varma och därför ligger merparten av snön kvar på modulerna fortfarande, se nedanstående bild.  
Delvis avsmält snö

12 december. Delvis avsmält snö.

Hur mycket energi ger solceller?

Publicerat av

Ett modernt solcellsystem bör ge 800-1000 kWh per installerad kilowatt (kW) i Sverige, om det är någorlunda lämpligt orienterat och det inte är besvärande beskuggning.

Eftersom vårt system skuggas morgon och kväll skulle jag tro att vi hamnar runt 800 kWh/kW. Vårt system har effekten 3,36 kW och då skulle årsproduktionen bli 2688 kWh. Jag gjorde en beräkning med hjälp av det kommersiella programmet PVsyst, som har många användare. Om vårt system skulle ha vara helt oskuggat blev resultatet 3264 kWh/år. Jag gjorde även en uppskattning med hjälp av PVGIS och då blev det 2865 kWh/år. I diagrammet nedan visas vår verkliga månadsproduktion (endast november hittills) jämfört med den månadsfördelning som Sunny Portal föreslår om vi skulle producer 800 kWh/kW, beräkningen med PVSyst för ett helt oskuggat system och uppskattningen med PVGIS. Ska bli intressant att se hur de olika modellerna överensstämmer med verkligheten.

Klicka på diagrammet för att se det i större skala.

Jämförelse solelproduktion

Jämförelse mellan verklig och beräknad solelproduktion

Decemberrekord!

Publicerat av

En solig och kall dag gav nytt decemberrekord: 3,41 kWh! Detta trots att det kom några snöfjun på modulerna efter det att jag sopat av snön i mörkret igår kväll. Jag sopade av snön för att jag ville se hur mycket det skulle kunna bli en bra decemberdag.

Via Sunny Webbox loggas alla mätvärden som medelvärden under 5-minutersperioder. Standardinställningen var 15 minuter men jag ändrade till lägsta möjliga period, som var 5 minuter. Effekten var 1129 Watt som högst idag i perioden 11.35-11.40. Man kan se i diagrammen nedan att det var korta stunder på eftermiddagen då solen var lite störd av tunna moln.

Kurvorna för medelvärden av solelproduktionen under  5-minutersintervall och timintervall visas i de två diagrammen här nedan. I det översta har jag plottat mätvärdena i slutet av varje intervall, som man vanligen brukar göra. Där kan man se att timvärdena ger en något skev bild av solelproduktionen. I det nedre diagrammet har jag plottat mätvärden i mitten av varje intervall och då överensstämmer timvärdena med 5-minutersvärdena (klicka på diagrammen för att se dem i större skala).

Solelel 10 december 2010

Solel. Värden plottade i slutet av varje intervall.

10 december 2010

Solel. Värden plottade i mitten av varje intervall.

Räkna ut verkningsgrad på en solcellsmodul

Publicerat av

Våra Sanyo HIT-240HDE4 moduler har en nominell maxeffekt på 240 W likström. Den verkliga maxeffekten vet vi inte eftersom vi inte fått testprotokollen för modulerna från vår systemleverantör ännu. Enligt databladet kan modulernas effekt variera med -5% till +10% i förhållande till den nominella. De allra flesta leverantörer brukar dock leverera moduler som har en något högre effekt än den nominella, förmodligen för att gardera sig mot eventuella garantiproblem. Efter 10 respektive 20 år ska modulerna ge minst 90% respektive 80% av den nominella effekten.

Modulerna har yttermåtten  0,861x 1,610 meter och modulernas yta blir därmed 1,386 kvadratmeter  (m2) och effekten per kvadratmeter blir 240/1,386 = 173 W/m2. När tillverkaren mäter upp effekten på en modul gör man det med en simulerad solinstrålning på 1000 W/m2. Modulens verkningsgrad blir därmed 173/1000 = 17,3%. Verkningsgraden brukar oftast anges på databladet för modulen men på databladet från den  tyska grossisten IBC Solar, som vi fick från vår systemleverantör, stod vare sig verkningsgrad eller modulernas längdmått, så längdmåttet hämtade jag från tillverkaren Sanyos hemsida.

Man ska inte räkna med att modulerna någonsin producerar lika mycket effekt mätt på växelströmssidan som modulens nominella märkeffekt.  Sett över ett helt år blir genomsnittet i Sverige 10±1%, under förutsättning att solcellssystemet inte är alltför skuggat och har en växelriktare med bra verkningsgrad. Eftersom vi har skuggning morgon och kväll kommer vi att hamna runt 9% = 300 Watt i genomsnitt över hela året.

Solelproduktion och inmatning till nätet

Publicerat av

Diagrammet nedan visar dels hur mycket solel vi producerat per dygn sedan vi startade anläggningen den 28 oktober i år, dels hur mycket av vår producerade solel som matats in till elnätet. Mellanskillnaden är den solel som vi använt direkt i huset. Inmatningsdata saknas för december. Klicka på bilden för att se den i större storlek.

Solelproduktion - Inmatning

Solelproduktion jämfört med till nätet inmatad el, per dygn

Solel i december – Javisst!

Publicerat av

Pratade med en kille på Vattenfall Service idag. Han lät något förvånad över att solcellerna gav el även en vinterdag som denna.

Jag hade sopat av snön från drygt hälften av modulerna i morse. Den femminutersperiod de gav som mest var det 628 W mellan 11:40 och 11:45. Totalt blev det 1,61 kWh under dagen, trots mulen morgon och att knappt hälften av modulerna var snötäckta och därmed inte gav någon el.

Dagarna är korta så här års och solen står lågt så det blir inte så stor instrålning mot våra moduler som har 27 graders lutning (= taklutningen). Men vid samma solinstrålning ger solcellsmodulerna högre effekt när omgivningstemperaturen sjunker. Märkeffekten, uppmätt vid 1000 W/m2 i solinstrålning och 25°C i solcelltemperatur, ökar med 0,3% per grad som celltemperaturen sjunker. På sommaren blir celltemperaturen betydligt högre än 25°C och då blir den verkliga effekten alltid lägre än märkeffekten.

Solelproduktion 2010-12-07

Solelproduktion 7 december 2010, mulen morgon

Solelproduktion november – summering

Publicerat av

Fick idag timdata för uttag från elnätet (branschspråk för den el vi köpt) och inmatning av överskott av solel till elnätet för november från Per Holmquist, Vattenfall. Med hjälp av dem och data från solcellsanläggningen gjorde jag en liten sammanställning.

Solelproduktion (kWh) 52,71
Maximal timproduktion av solel (kWh) 1,95
Maximal timinmatning till nätet (kWh) 1,3
Inmatning till elnätet (kWh) 18,0
Andel inmatning av solelproduktionen 34%
Tid med solelinmatning till nätet (h) 37 (5,1%)
Tid vi var självförsörjande med el (h) 2 (0,3%)

Sista tredjedelen av månaden var solcellerna snötäckta en stor del av tiden, vilket gjorde att vi förlorade en del solelproduktion.

November månad var åtminstone i slutet av månaden rejält kall! Vi köpte 2324 kWh el till vårt hus (163 m2 boyta) och separat förråd (50 m2 uppvärmd yta till 7-8°), vilket är det högsta novembervärdet sedan vi flyttade hit 2006. Det lägsta var 2007 då vi bara köpte 1748 kWh.

Rådjur beundrar solceller

Två rådjur beundrade våra solceller tidigt i morse

Hur mycket påverkar snö solcellerna?

Publicerat av

Mycket! Med 5 cm heltäckande snö som idag på morgonen blir solelproduktion noll. Vi har 14 solcellsmoduler och de sitter i två strängar med sju moduler i vardera sträng. I varje sträng är modulerna seriekopplade. Hur mycket solel som produceras kommer att bestämmas av den sämsta modulen. Om sex fungerar kanonbra och en dåligt, blir det tyvärr den dåliga som bestämmer hur mycket ström som kommer att gå igenom strängen. Men, om en modul havererar eller är helt snötäckt borde strömmen i teorin gå igenom en by-pass diod förbi denna modul och strängens produktionen borde inte påverkas så mycket.

Jag började med att sopa av snön av tre moduler. En solinstrålning på 100 W/m2 räckte inte för att få växelriktaren att starta. Den stod på ”Warten” (man har glömt att översätta det tyska ordet till engelska i menyerna). Sopade rent ytterligare två moduler, så att fem av sju moduler i strängen var snöfria. 124 W/m2 i soinstrålning och ynka 24 W från strängen. När jag sopade rent den sjätte modulen lossnade det. 129 W/m2 gav nu plötsligt 244 W. Jag sopade så rent den sjunde och sista modulen i strängen. 147 W/m2 i solinstrålning gav då fina 421 W ut från strängen. Vid 12-tiden var den 172 W/m2 i solinstrålning och den snöfria strängen kom upp i 549 W. Den andra strängen fick vara snötäckt eftersom den är svårare att komma åt.

Jag litar inte på vår referenssolcell, jag tror att den kan visa fel värden, så ta värden ovan för solinstrålning med en stor nypa salt. Om vi antar att det bara var den snöfria strängen som genererade någon solel idag blir modulytan 9,7 m2. Med en solinstrålning på 172 W/m2 blir det totalt 1669 W för den snöfria strängen. Med en effekt ut från växelriktaren på 549 W skulle verkningsgraden bli  549/1669 = 33%. Det är ett omöjligt högt värde, det borde vara ungefär hälften av detta värde.

Vill man att solcellerna ska generera el på vintern får man se till att hålla dem snöfria. Med upp till någon cm snö blir det en viss elproduktion eftersom solljuset tränger igenom den tunna snön, men blir det några cm heltäckande snö blir det ingen el. Å andra sidan får man kanske leva med att solcellerna är översnöade när det är kallt eftersom det har sina risker för solcellsmodulerna, tegelpannor och en själv att vara upp på ett snöhalt tak. Blir det ett töväder och man har bra lutning på modulerna glider snö av utav sig själv. Fast något töväder är inte i sikte de närmaste två veckorna enligt väderprognoserna…

En snöfri sträng

En sträng med solcellsmoduler snöfri

Ansökan om ursprungsgaranti ifylld

Publicerat av

I Energimyndighetens ”Nytt om elcertifikat nr 3 2010” som kom häromdagen var inledningen följande:

Nu träder den nya lagen om ursprungsgarantier i kraft

Den 1 december 2010 träder den nya lagen om ursprungsgarantier i kraft. För elproducenter och elleverantörer blir ursprungsgarantierna ett verktyg för att styrka elens ursprung.

Sagt och gjort. Nu har jag fyllt i blanketterna om ansökan om ursprungsgaranti för vår solel. För varje MWh solel vi matar in på nätet kommer vi att få en ursprungsgaranti, på samma sätt som vi får ett elcertifikat för samma el. Vad är då ursprungsgarantin värd? Säg det. På Energimyndighetens frågor och svar blir man inte klokare: ”Priset på ursprungsgarantier bestäms av utbud och efterfrågan. Det är mycket svårt att förutsäga priset på de elektroniska ursprungsgarantierna och i förlängningen priserna på el med olika ursprung och priserna kan komma att variera.”

När jag för ett par år sedan pratade med en kille som handlade med ursprungsmärkt el var den värd ett par öre extra per kWh. Det skulle bli 20 kr per ursprungsgaranti och om vi får i genomsnitt 1,5 sådan per år skulle vi hala hem 30 kr/år. Om vi sparar dem i tre år skulle det räcka till en lunch på stan och då får Maria och jag lotta om vem som ska få lunchen. Fast priset på ursprungsgarantierna kanske blir något helt annat förstås.

Får lite känslan av att ursprungsgarantin är ännu ett system, förutom elcertifikatsystemet, som inte är tänkt för de små elproducenterna. Men vi som hänger med får väl se…

Vår nätspänning under 200V – hur borde växelriktaren reagera?

Publicerat av

Rekordlåg nätspänning idag. Noterade 197,5 V på förmiddagen via vår webbavlästa elmätare för solcellsanläggningen. Undrans hur kyl, frys etc reagerar på så låg nätspänning? Kunde se att solcellerna samtidigt producerade 46 W. Inte mycket att hänga i julgran, men det var mulet väder.

Fick idag lite information från Per Holmquist, Vattenfall. Bland skickade han en sida ur den svenska standarden SS-EN 50438 ”Fordringar för anslutning av smågeneratorer i parallelldrift med det allmänna elnätet” (som även är en europeisk standard.). I standarden beskrivs på sidan 35 vissa svenska krav vid avvikelser på nätspänning och nätfrekvens:

Parameter Clearance time (s) Trip setting
Over voltage (stage 2) 60 230 V +6%
Over voltage (stage 1) 0,2 230 V +15%
Under voltage (stage 2) 60 230 V -10%
Under voltage (stage 1) 0,2 230 V -15%
Over frequency 0,5 51 Hz
Under frequency 0,5 47 Hz

 Om jag tolkar det hela rätt måste vår växelriktare sluta leverera ström om det är en underspänning på ”230 V – 10 %” (207 V) kontinuerligt under 60 sekunder eller om den är ”230 V – 15 %” (195,5 V) under 0,2 sekunder. Enligt vår solcellssystemleverantör Direct Energy ska vår växelriktare från tyska SMA vara programmerad med dessa svenska villkor.

När jag fjärravläser vår elmätare får jag ögonblicksvärden och inte medelvärden över en minut. Jag tror nog att ögonblicksvärden låg under 207 V under mer än en minut, men det är förstås omöjligt att säga om spänningen tillfälligt var över 207 V under denna minut. Jag tittade även hemma på de medelvärden för 5-minutersintevall som växelriktaren loggar. Under fem sådana intervall låg medelspänningen strax under 200 V på förmiddagen och under ca två timmar var medelspänningen under 207 V. Det verkar därför rimligt att spänningen varit under 207 V kontinuerligt under mer än en minut och att växelriktaren borde ha stängt av.

Jag ringde till Petter Sjöström, Direct Energy, som levererat vår anläggning och diskuterade detta. De har möjlighet att justera inställningarna i växelriktaren och vid tillfälle ska de komma hit och göra detta.

Ovanstående är inget som en normal solcellsanläggningsägare ska behöva fundera på. Däremot är det viktig kvalitétsfråga för systemleverantörerna att se till att de växelriktare som levereras följer svensk standard. Om nätets spänning eller frekvens ligger utanför de normala nivåerna (som vid strömavbrott) ska växelriktarna sluta att leverera ström, för att undvika så kallad ödrift. Om det blir strömavbrott och något håller på att arbetar på nätet utanför vårt hus ska inte vår solcellsanläggning kunna leverera solel till nätet, på grund av den risk det skulle innebära för den som utför servicen.