Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Solceller driver nödtelefoner i svenska fjällen

Sedan ca 30 år används solceller för att driva nödtelefoner i de svenska fjällen. Enligt ett pressmeddelande från Eltel Networks 2007 rör det sig om ca 95 solcellsdrivna nödtelefoner i de svenska fjällen.

Maria och jag har under våra vinterskidturer noterat att det nu är vanligt med solceller även på de av STF:s raststugor som inte är elektrifierade. Men, skulle inte någon kunna förbarma sig och sponsra lite flera solcellsmoduler till Mr Syter (se bild nedan på Syterstugan)?

PS. Under en tur från Blåhammaren till Storulvån den 7 april 2011 var det hårt väder med 23 m/s i vindbyarna vid starten från Blåhammaren. Snöfall och snödrev gjorde att sikten ibland bara var en ledmarkering. I raststugan vid Ulvåtjärn satt en kille som gjort illa en muskel i benet och som inte kunde åka vidare. Han hade dock använt sin egen mobiltelefon för att ringa på hjälp istället för telefonen som fanns i raststugan… Mobiltelefoner är inte tillförlitliga i de svenska fjällen, det finns ingen som helst garanti för att man har täckning enligt min erfarenhet, så det är bra att dessa nödtelefoner finns.

Syterskalets raststuga, NO Hemavan. Solceller driver nödtelefon.

Syterskalets raststuga, NO Hemavan. Solceller driver nödtelefon. 29 mars 2010.

Igensnöad raststuga på väg mot Aigertstugan, SV Ammarnäs. Tufft för solceller.

Igensnöad raststuga på väg mot Aigertstugan, SV Ammarnäs. Tufft för solceller. 2 april 2010. Mieskentjakke raststuga mellan Helags och Sylarna. 5 april 2011.

Syterstugan. Maria betraktar solcellsmodulen på väggen.

Syterstugan. Maria betraktar solcellsmodulen på väggen.

Mieskentjakke raststuga mellan Helags och Sylarna. 5 april 2011.

Mieskentjakke raststuga mellan Helags och Sylarna. 5 april 2011.

Hårt väder gjorde sikten begränsad vid start från Blåhammaren. 7 april 2011.

Hårt väder gjorde sikten begränsad vid start från Blåhammaren. 7 april 2011.

Klicka på bilderna för att se dem i större storlek.

Solceller på svenska fyrar

Under 1980-talet började man att byta alla acetylengasdrivna farledsfyrar till solcellsdrift. Den första fyren med solceller blev Kuggviksskär i Bråvikens inlopp till Norrköping (1983) enligt en artikel i Blänket 1998. Det finns även uppgifter på nätet om att man började med solceller på svenska fyrar redan i slutet av 1970-talet, vad som är rätt törs jag inte säga. Genom att ladda upp batterier klarade man även vinterns behov och driftskostnaderna blev mycket lägre än för gasdrivna fyrar. Till och med februari 1998 hade Sjöfartsverket 445 fyrar med solceller i drift.

2009 bytte man i Ystads hamn ut två fyrar vid hamninloppet till solcellsdrivna, från att tidigare ha varit elförsedda via elkabel. Enligt artikeln var man bland de första hamnarna i landet som satsade på solcellsdrivna fyrar.

Små solcellsförsedda fyrar för bryggan eller trädgården kan köpas hos Fyrgubben!

När jag sökte efter information om solceller på fyrar var det slående hur mycket idag föråldrad information som finns om solcellers användning där det står att solceller mest används för icke nätanslutna tillämpningar. De flesta solcellsanläggningar är idag nätanslutna, även i Sverige.

Snesarboudde, Mälaren. Solcellsdriven fyr.

Ytterholm fyr, Mälaren. Skridskoåkarnas Kap Horn. Solcellsdriven fyr.

Skillnad i solelproduktion mellan solig och molnig dag

Den 30 mars var det en solig dag med all time high på 14,8 kWh. Igår var det gråmulet och det blev bara 2,01 kWh. Det är alltså en väldigt stor skillnad i elproduktion under soliga respektive mulna dagar. Diagrammet nedan visar skillnaden.

I kväll åker Maria och jag till mot Storulvån. Vi ska åka längdskidor mellan fjällstugorna Gåsen – Helags – Sylarna – Blåhammaren och åter Storulvån. Jag har skrivit inlägg i förväg för fem dagar med start på måndag som visar diverse solcellsinstallationer, bland annat från Helags topp (1796 m)!

Skillnad i solelproduktion mellan solig och gråmulen dag

Skillnad i solelproduktion mellan solig och gråmulen dag

Spänningsvariationer hos solcellerna

I inlägget den 30 mars visade jag en kurva på hur DC-spänningen från solcellerna varierade. Dessa värden var för 5-minutersintervall. Dagen efter läste jag av momentanvärden genom att titta på de värden som visas av Sunny Webbox.  Under morgonen, då åtminstone den östra halvan av solcellsanläggningen var delvis skuggad lästa jag av 200 värden under en dryg halvtimme, se diagram nedan. Spänningen varierade med så pass mycket som ±13% vid en effekt på ca 500 Watt. I teorin borde spänningen ha varit relativt konstant inom detta begränsade effektintervall.

Gjorde om det hela strax efter kl 13 i full sol då jag läste av 100 värden under ca 20 minuter. Då varierade spänningen bara ±3%.

Det vore lite intressant att veta hur växelriktarens algoritm arbetar för att hitta punkten för maximal effekt. Växelriktaren har en MPPT (Maximum Power Point Tracker) som söker den maximala effekten. I den Sunny Boy 3000 TL vi har från SMA har den en funktion som gör att den lättare ska hitta maximum vid delbeskuggning. SMA har något de kallar ”OptiTrac Global Peak” som ser till att växelriktaren hittar ”rätt” maximum och inte bara ett lokalt maximum för effekt. Mer om detta kan man läsa om på SMA:s hemsida under ”Made for shade”.

Globala och lokala effektmaximum. Från SMA "Made for shade".

Globala och lokala effektmaximum. Från SMA “Made for shade”.

Spänningsvariationer på morgonen den 31 mars.

Spänningsvariationer på morgonen den 31 mars.

Spänningsvariationer mitt på dagen den 31 mars.

Spänningsvariationer mitt på dagen den 31 mars.

292 kWh solel under mars

Under mars producerade våra solceller 292,2 kWh el, se diagrammen här nedan för elproduktion per dygn och timme.

I nedanstående tabell har jag jämfört våra verkliga produktionsvärden med värden från olika simuleringsprogram. Under framför allt november-januari var solcellsanläggningen tidvis snötäckt och utan någon elproduktion. Även några dagar i februari var snödrabbade. Man får även tänka på att vi har skuggning under morgon och kväll, som ger en del förluster, som Solelekonomi inte tar någon hänsyn till och vilket jag inte lagt in någon korrektion för i PVsyst. Däremot ingår det nog en del skuggförluster i PVGIS. Sunny Portals uppskattning är baserad på att jag relativt försiktigt antagit en solelproduktion på 800 kWh/kW och år, vilket Sunny Portal använt för att göra en månadsfördelning.

För både januari och februari har PVsyst gett osannolikt bra överensstämmelse med den verkliga solelproduktionen. Alla simulerade värden får man förstås ta med en nypa salt. Det är många faktorer som kan påverka den verkliga elproduktionen. Därför ska man inte generellt förvänta sig den riktighet som PVsyst råkat ge under januari och februari. När det gäller mars låg solelproduktionen över alla prognoser! Det kan tyda på att mars var en ovanligt solig månad.

Återkommer med en utvärdering av inmatning till nätet när jag fått timvärdena från Vattenfall.

  Gäddeholm 73 PVSyst oskuggat Stockholm Sunny Portal PVGIS Västerås Solelekonomi 1.0 Stockholm
Nov 52,71 72,4 44,1 73,2 73
Dec 18,87 47,8 0,3 32 31
Jan 48,09 48,7 18,3 49,8 68
Feb 129,93 129,1 115,9 121 70
Mar 292,32 273,2 242,5 229 255

 

Solelproduktion under mars per dygn.

Solelproduktion under mars per dygn.

Solelproduktion under mars per timme.

Solelproduktion under mars per timme.

All time high för solcellerna

En strålande solig dag gav 14,8 kWh vilket är det högsta dagsvärdet hittills. Effekten toppade på 2797 Watt, se diagram. Plottade även en kurva för spänning och ström från solcellerna in till växelriktaren samt temperatur på en modulbaksida. Temperaturen nådde 33°C, vilket var knappt 30 grader över lufttemperaturen. Den maximala strömmen var 12,5 Ampere. Spänningen varierade mellan 179 och 279 Volt. Den lägre spänningen mitt på dagen jämfört med förmiddagen beror rimligen på att cellspänningen sjunker när celltemperaturen ökar. Det spänningsminimum som ses på förmiddagen bör bero på ”by-pass” av två moduler på grund skuggning av omgivande träd av dessa moduler.

Återfann en soldyrkande huggorm på tomten idag, säkert samma orm som jag såg för första gången i förrgår, se bild. Lyckades inte klura ut om det var en hona eller hane. I familjen råder det delade meningar om hur roligt det är med ormar på tomten. Jag tycker det är häftigt…

Klicka på bilderna och diagrammen nedan för att se dem i större storlek.

Skugga på solfångarna till vänster, men inte på solcellerna kl. 14.30.

Skugga på solfångarna till vänster, men inte på solcellerna kl. 14.30.

Effekt från växelriktaren.

Effekt från växelriktaren.

Ström från solcellerna till växelriktaren.

Ström från solcellerna till växelriktaren.

Spänning från solcellerna till växelriktaren.

Spänning från solcellerna till växelriktaren.

Temperaturen mätt på baksidan av en solcellsmodul.

Temperaturen mätt på baksidan av en solcellsmodul.

Soldyrkande huggorm sedd idag på tomten

Soldyrkande huggorm sedd idag på tomten

Fortum börjar köpa överskottsel

Från med april börjar Fortum att köpa överskottsel från småskaliga elproducenter med max 63 A säkring ”i Fortums nätområde”. Priset ”följer” Nord Pool spotpris per timme. Det låter bra att även ett av tre stora elbolagen börjar att köpa överskottsel. Snart får vi väl därför se att E.ON och Vattenfall följer efter.

Alla villkor framgår dock inte av den information som finns idag på Fortums hemsida, där man skriver att mera information kommer. Det jag undrar över är:

  1. Gör Fortum något avdrag från Nord Pools spotpris? Eftersom det står ”följer” kan man misstänka det.
  2. Finns några andra avgifter för elförsäljningen?
  3. Är det nätbolaget eller elhandelsbolaget som köper elen? Eftersom det står att det gäller Fortums nätområde skulle man kunna tro att det är nätbolaget som köper elen. Det behöver inte vara så, men varför finns då kopplingen till Fortums nätområde?
  4. Måste man köpa sin el hos Fortum för att kunna sälja överskottsel?
  5. Köper Fortum även elcertifikat från små elproducenter, som man kan få för den till nätet inmatade elen?

PS. Komplettering 13 april med svar på frågorna ovan:

  1. Ja, 4 öre/kWh.
  2. Inte vad som framgår av Fortums hemsida.
  3. Det är nätbolaget! De får köpa el för att täcka sina förluster i nätet.
  4. Nej, det blev en ej relevant fråga eftersom det är nätbolaget som köper elen. Men det innebär alltså att man måste bo inom Fortums nätområde.
  5. Nej, nätbolaget får inte handla med elcertifikat.  

Mars slår solelprognoserna!

Under mars har solcellerna hittills producerat 260 kWh. De tre olika simuleringsprogrammen PVsyst, PVGIS och Solelekonomi har förutspått 229-273 kWh för mars. Sunny Portal gjorde prognosen 244 kWh under månaden baserat på min något försiktiga uppskattning om 800 kWh/kW och år, baserat på vad solcellsanläggningen på ABB Corporate Research producerat sedan starten 2005, med hänsyn till att vår anläggning har högre verkningsgrad men borde vara mera skuggad.

Det är tre dagar kvar av månaden. Under två av dem förutspås nederbörd vilket kommer att ge låg solelproduktion, men i övermorgon kan det bli en del sol. Chansen finns därför att slå även den högsta prognosen på 273 kWh, från PVsyst för ett oskuggat system. Det är lite överraskande eftersom vi har en del skugga morgon och kväll som minskar solelproduktionen. Det kan möjligen vara så att mars varit lite soligare än normalt, men det känns i alla fall roligt att ligga i överkant av prognoserna och det tyder på att vi var en mycket väl fungerande anläggning.

Tyskland har 17 GW solceller installerade!

Tyskland är i särklassig världstopp när det gäller installation av solceller. Enligt Bundesnetzagentur var ca 17,3 GW installerade vid årsskiftet. Under 2010 installerades närmare 243 000 system med en total effekt på 7,25 GW. Om man antar en genomsnittlig årlig solelproduktion på 800-900 kWh/kW skulle Tyskland producera 14-16 TWh solel per år, vilket är ungefär 3% av Tysklands elanvändning (512 TWh netto under 2009). Bundesverband Solarwirtschaft tycker dock att solelen “bara” svarar för 2% av Tysklands elanvändning.

SMA har en mycket intressant sida där de har gjort en uppskattning av solcellseffekten i Tyskland under ett valt dygn. Exempelvis kan man se att 24 mars uppskattades solcellseffekten nå 12,1 GW, vilket teoretiskt skulle täcka hela Sveriges elbehov mitt på dagen vissa sommardagar! Man ser även på en karta hur stor del av den installerade solcellseffekten som producerar solel i olika delar av landet. En häftig sida som ni måste titta på! Får tacka Jonas Hållén, friluftsföretaget Norr, för tipset!

I Sverige pratar vi i termer om hundratals nätanslutna solcellssystem, totalt, medan det i Tyskland alltså rör sig om hundratusentals under ett enda år. Det är en häpnadsväckande skillnad, vilken i första hand beror på en politisk viljeinriktning, snarare än stora skillnader i solinstrålning. I norra halvan av Tyskland är solinstrålningen ungefär som i södra halvan av Sverige. Det är först när man kommer till södra Tyskland som man har en signifikant högre solinstrålning.

I Sveriges saknas planeringsmål för solenergi, det är fortfarande administrativt krångligt för en småhusägare att få ersättning för det överskott som uppstår dagtid och den ersättning man får är 2-3 gånger lägre än priset för den el man köper tillbaka under kvällen och natten. Vi väntar på nettodebitering…

SMA:s referenssolcell visar felaktiga värden

Jag konstaterade tidigt att vår referenssolcell som ska mäta solinstrålningen visade alltför låga värden. Med den solinstrålning som den angav skulle vi inte kunna få så stor effekt som växelriktaren visade. Jag litade mera på växelriktarens värden, som överensstämde med elmätaren, än på referenssolcellen och antog därför att det var något fel med referenssolcellen. De felaktiga värdena gör att “Performance ratio” kan bli över 100%. Jag har påpekat problemen med vår referenssolcell för vår systemleverantör, men de hade ingen förklaring till de felaktiga värden. Jag har även undrat om det går att byta referenssolcellen på garantin, men det skulle vi nog inte ha någon större nytta av visar det sig.

Idag och igår har det berättats om referenssolceller på IEA PVPS Task 13 (Performance and Reliability of Photovoltaic Systems) möte i Madrid och jag har även diskuterat det hela med några av deltagarna. Alessandra Colli, EURAC research, visade igår en kurva under en klar dag då en SMA referenssolcell gav 22%! lägre värde än en pyranometer, som är betydligt noggrannare. Man hade tre SMA-referenssolceller och de visade likadana värden inom ±1-2%.  Det visar sig att SMA:s referenssolceller är gjorda av amorft kisel, som inte har samma stabila verkningsgrad som kristallint kisel. Värdena är olika under sommar och vinter och det kan även skilja under olika solinstrålningsintensitet under samma dag. Alessandra nämnde att SMA anger en noggrannhet på ±8% för sin referenssolcell (uppgiften stämmer med installationsguiden för sensorboxen).

Alessandra berättade att en kristallin referenssolcell man testade visade ungefär samma värden som pyranometern. SMA har väl valt amorft kisel för att det är billigare än kristallint kisel. En pyranometer är en dyr lösning och inget för en normal husägare.

SMA:s referenssolcell är alltså utan värde när det gäller det absoluta värdet för solinstrålningen. Det enda man kan göra är att använda värdena för relativa jämförelser på det system där man har referenssolcellen, tyvärr…