Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

IEA PVPS Task 13 möte i Piteå – Dag 2

Idag var det andra dagen för IEA PVPS Task 13 (Reliability and Performance of Photovoltaic Systems) möte i Piteå med 40 deltagare från många olika länder.

Vi från Mälardalens universitet deltar i arbetspaketet ”agrivoltaics” där Max Trommsdorff, Fraunhofer ISE, och Pietro Campana, Mälardalens universitet är ledare.

Här nedan är dagens program och bilder från studiebesök vid solcellsinstallationen Solvåg i Piteå.

Subtask 3: Techno-Economic Key Performance Indicators

ST3.1 – Extreme weather and impact on PV performance KPIs

ST3.2 – Optimisation of KPIs for specific climatic or environmental conditions

ST3.3 – Impact of decisions in PV projects economic KPIs

ST3.4 – Mapping economic and reliability KPIs

 

ST 4 Planned Task 13 Workshops & Conferences in 2024 & 2025

Next Task 13 Meetings in 2024 and 2025

Presentation by the Swedish PVPS ExCo

Design, planning and O&M of PV plants in a snowy climate – Lilla Norrskenet

Field performance of PV plants in High Latitudes

Wrap-up & Closing

Social Event: Spark at the Piteå Ice Track

Social Event: Walk to Solvåg, Bifacial PV installation

Alexander Granlund, RISE, svensk samordnare för IEA PVPS Task 13 och Ulrike Jahn, ledare för IEA PVPS Task 13. Solvåg, Piteå. 2024-03-13.

Solvåg, Piteå. 2024-03-13.

 

Trends in PV Applications 2023

Nu har IEA PVPS släppt rapporten “Trends in PV Applications 2023“. Läs och begrunda! Rapporten ger en bra överblick över läget för solceller i världen. De skriver att

For the 28th consecutive year, the IEA-PVPS Trends report is now available. This document provides the most comprehensive global overview of the development of the Photovoltaics sector, covering policies, drivers, technologies, statistics and industry analysis.

Några höjdpunkter från rapporten:

1 TW passerat och rekordhög installation 2022

1 183 GW solceller installerat totalt i världen vid slutet av 2022 gör att den magiska gränsen 1 TW är passerad.

235,8 GW solceller installerades under 2022, vilket är ett nytt rekord. Det betyder att 20% av världens installerade solcellseffekt installerades under fjolåret.

5% solel i världens elproduktion 2022

Den installerade solcellseffekten i världen vid utgången av 2022 uppskattas kunna svara för 6,2% av världens elbehov. Under 2022 svarade solel för 5% av världens elproduktion enligt Figur 7.2.

Det är lite rörigt i rapporten med siffervärdena och man är inte stringent i ordvalen. Man skriver omväxlande elbehov eller slutlig elanvändning (“demand” eller “final electricity consumption”) och elproduktion (“production”) och verkar anse att de är lika, vilket inte är självklart då det beror på om man räknar in överföringsluster eller inte i elanvändningen.

I förordet på sidan 2 står att solel svarade för 6,2% av världens elproduktion under 2022 och i grafiken på sidan 4 anger man 6,2% av världens elbehov. Det är skrivfel som jag tolkar det eftersom man på sidan 84 skriver att man utgår från den installerade effekten vid årets slut vid uträkningen av 6,2% (min kursivering): “Concerning global PV penetration, with around 1 183 GW installed worldwide, PV could produce almost 1 538 TWh (see Table 7.1) of electricity on a yearly basis. This represents around 6.2% of the global electricity demand covered by PV.” Om man ska räkna ut andelen av solel under 2022 kan man inte utgå från den installerade effekten vid årets slut eftersom 20% av effekten installerades under året. Dessutom anger man 5% solel i världens elproduktion i Figur 7.2 som anges visa (min kursivering) “Share of renewable in the global electricity production in 2022″ på sidan 84.

Man kan jämföra med Statistical Review of World Energy från energy institute, som anger att sol svarade för 1322,6 TWh av världens 29 165 TWh i elproduktion (“electricity generation“) under 2022, vilket ger en andel på 4,5% för solel av världens elproduktion. IEA-rapporten anges ett till synes avrundat värde på 25 000 TWh i “final electricity consumption 2022″. När man i Sverige pratar om slutlig elanvändning brukar man inte räkna in överföringsförlusterna, som i Sverige var 5,8% av elproduktionen 2022 enligt Energimyndighetens preliminära årssammanställning.

Sådana här uppskattningar är inte helt triviala att göra för världen. Det blir en del osäkerhet i hur stor världens solelproduktion är och hur stor världens elanvändning är. Jag har tolkat det att man menar elanvändning när man skriver “demand” eller “final electricity consumption” i rapporten. Ska man vara petig kan det även bli en viss skillnad om man räknar på andel av elproduktion eller andel av elanvändning, beroende på om man räknar med överföringsförluster i elnätet i elanvändningen eller inte.

I Energimyndighetens preliminära årssammanställning för 2022 angavs att vi använde 137 TWh och att vi utöver det hade 10,2 TWh i överföringsförluster. Förlusterna är en stor post. Jämför med att 13 TWh skulle ha krävts om alla personbilar ifjol med en total körsträcka på 6,5 miljarder mil skulle ha varit elbilar med en antagen elanvändning på 2 kWh/mil.

Överbud har sänkt modulpriserna under 2023

Vissa länder hade en avmattning i marknaden på grund av leveransproblem, begränsningar i nätkapaciteten och brist på arbetskraft.

Tillverkningskapaciteten har ökat snabbare än marknadstillväxten, vilket gett överutbud och betydande prissänkningar på solcellsmoduler under 2023.

Australien i topp per invånare

Australien hade vid utgången av 2022 mest installerat per invånare med 1 169 W. Tvåa var Nederländerna med 1 031 W/invånare, trea Tyskland med 800 W/invånare och Belgien fyra med 698 W/invånare. Australien har mycket goda förutsättningar när det gäller solstrålning, så det är inget märkligt att de ligger i topp.

I Sverige hade vi 227 W per invånare, vilket är en bit kvar till Europatoppen. Men stora delar av södra halvan av Sverige har ungefär lika goda förutsättningar när det gäller årlig solstrålning som norra halvan av Tyskland, Nederländerna och Belgien. Så det finns gott hopp för Sverige också.

400 W per invånare i Sverige 2023?

2023 har varit ett nytt rekordår i Sverige så kanske når vi 400 W per invånare vid årets slut😊.

Årlig installerad solcellseffekt i världen. Från IEA:s rapport Trends in PV Applications 2023.

Solelmässan i Uppsala välbesökt

Idag hölls Solelmässan i Uppsala. Den var mycket välbesökt, det var till och med lapp på luckan. Det vara många utställare på plats och många föredrag att lyssna på. Jag, David Larsson, Solkompaniet, och Anna Svensson, Soltech Energy höll föredrag om byggnadsintegrerade solceller (BIPV), som en del av vårt deltagande i IEA PVPS Task 15 Enabling Framework for Acceleration of BIPV. Rummet var sprängfyllt med runt 100 åhörare. Kul! Föredragen kommer att finnas på Solelmässans hemsida.

Dessförinnan hade Anne Andersson, RISE, Elin Molin, PPAM, och Dan-Eric Archer, Check Watt, hållit föredrag om deltagande i IEA PVPS Task 13 Performance, Operation and Reliability of Photovoltaic Systems, där jag också är med som en av de svenska representanterna.

Apropå byggnadsintegrering visade Midsummer solpanelen SunWave , som man utvecklat anpassad för Benders 2-kupiga takpannan Palema. Panelen består av CIGS tunnfilmsolceller på en 0,15 mm tjock stålplåt som motsvarar fem av Benders takpannor. Panelen är bara 2 mm tjock och sätts fast utanpå takpannorna. Varje panel har en effekt på 55±2,5 W. De säljs i paket om 100 paneler = 5,5 kW. Enligt uppgift under ett föredrag av Midsummer säljs de av Benders till ett pris av ca 125 000 kr (ca 22 700 kr/kW), inklusive moms men exklusive installation. Effekten per kvadratmeter anges till ca 110 W, vilket ger en verkningsgrad på ca 11%.

En detalj i sammanhanget är att även om SunWave estetiskt ser ut som BIPV kvalar den inte in i definitionen av byggnadsintegrerade solceller enligt IEA PVPS Task 15, då den inte ersätter något byggnadsmaterial. Den smula invecklade definitionen av BIPV som rekommenderas av IEA PVPS Task 15 är:

“A BIPV module is a PV module and a construction product together, designed to be a component of the building. A BIPV product is the smallest (electrically and mechanically) non-divisible photovoltaic unit in a BIPV system which retains building-related functionality. If the BIPV product is dismounted, it would have to be replaced by an appropriate construction product.”

Kortfattat kan man säga att BIPV ersätter ett byggmaterial och har dubbla funktioner, i form av elproduktion och att vara ett byggelement.

Man kan få BIPV i olika färger. Verkningsgraden blir lägre än för standardmoduler, men bättre exempelvis en vit solcellsfasad som producerar el än en vit fasad som inte producerar någon el. Bloggens devis är “Solceller på varje hus i framtiden” och vi kommer att se allt mer av estetiskt tilltalande solcellsprodukter i framtiden är min tro.

Mer än fullsatt under föredraget om byggnadsintegrerade solceller (BIPV).

David Larsson, Solkomnpaniet, berättar om affärsmodeller för BIPV.

Anna Svensson, Soltech Energy, berättar om BIPV-produkter.

Solpanelen SunWave, utvecklad av Midsummer för Benders takpanna Palema.

Solceller i Chile

Det internationella mötet inom IEA PVPS Task 13 har nu varit två dagar i Santiago. Idag flög vi upp till Antofagasta, där mötet fortsätter med en teknisk tur i morgon i Atacamaöknen, som har en medelnederbörd på 1 mm per år. I vissa delar har man inte uppmätt någon nederbörd alls… Atacamaöknen är världens bästa plats för solceller, med hög solinstrålning och relativt låg temperatur.

I Chile, med 18-19 miljoner invånare, producerades 5,43 TWh solel 2018, som motsvarade 7% av Chiles elanvändning. Det skulle betyda att Chile använder ca 78 TWh el. Sveriges slutliga elanvändning var 126 TWh år 2017 enligt Energimyndighetens Energiläget i siffror 2019. Sverige använder därmed i runda slängar tre gånger mer el per person än vad man gör i Chile.

En annan föredragshållare sa att Chile hade 2,6 GW solceller installerade vilket skulle ge ett utbyte på i genomsnitt 2090 kWh/kW. Ett genomsnitt för Sverige är sannolikt under 900 kWh/kW.

När vi flög till Antofagasta såg vi en mycket stor solcellsanläggning. En annan deltagare i IEA-mötet trodde det kunde röra sig om 200 MW. Svårt att skatta från 10 000 meters höjd, men om en solcellsanläggning ser stor ut från den höjden, då är den riktigt stor…

Stor solcellspark på många MW sedd från flyget mellan Santiago och Antofagasta i Chile.

IEA PVPS Task 15 möte i Montreal

Mötet med IEA PVPS Task 15 om byggnadsintegrerade solceller har nu pågått i två intensiva dagar. Fas 1 avslutas i år och detta var det sista gemensamma mötet. Idag planerade vi för fas 2 som beräknas starta i november i år.

Fick höra en variant på stödsystem för solceller som man har i Frankrike. Där får man 500 Euro/kW under de tre första åren. Däremot får man inte betalt för det överskott av el som man matar in till nätet.

IEA PVPS Task 15

Sverige deltar i IEA PVPS (International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) Task 15 Enabling Framework for the Acceleration of BIPV (Building Integrated Photovoltaics = byggnadsintegrerade solceller) genom Bengt Stridh, Mälardalens högskola, David Larsson, Solkompaniet, Jessica Benson, RISE, Peter Kovacs, RISE, och Rickard Nygren, White arkitekter. 50% av finansieringen för det svenska deltagandet kommer från Energimyndigheten. Anna Svensson, Soltech Energy, är inbjuden till detta möte i Montreal, då en ny fas av Task 15 ska planeras.

Jessica Benson, Anna Svensson, Philippe Macé (Becquerel Institute, Belgien) och Peter Röthlisberger (Solaxess, Schweiz).

Högst upp på denna fasad i Montreal hade man ett PVT-system som ger både el och värme.

Anna Svensson, Bengt Stridh och Jessica Benson på vår lediga dag i tisdags.

 

Spaning efter solceller i Montreal

Idag var det uppvärmning och återhämtning efter gårdagens långa resa till Montreal inför veckans möte i IEA PVPS Task 15 om byggnadsintegrerade solceller. Anna Svensson, Soltech Energy, Jessica Benson, RISE och jag gjorde en stadstur och plockade några solcellsinstallationer, se bilderna.

IEA PVPS Task 15

Sverige deltar i IEA PVPS (International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) Task 15 Enabling Framework for the Acceleration of BIPV (Building Integrated Photovoltaics = byggnadsintegrerade solceller) genom Bengt Stridh, Mälardalens högskola, David Larsson, Solkompaniet, Jessica Benson, RISE, Peter Kovacs, RISE, och Rickard Nygren, White arkitekter. 50% av finansieringen för det svenska deltagandet kommer från Energimyndigheten. Anna Svensson, Soltech Energy, är inbjuden till detta möte i Montreal, då en ny fas av Task 15 ska planeras.

Lyktstolpe med solcellsbelysning i Montreal. Vi skulle gärna ha sett att glasfasaderna på skyskraporna i bakgrunden hade haft byggnadsintegrerade solceller på fasaderna istället.

Parkeringsautomat med solcellsbelysning i Montreal. Skulle behöva en rengöring.

En solcellsdriven högtalare i Montreal centrum studeras av Jesssica Benson (vänster) och Anna Svensson.

Bengt framför litet hus med solcellsmodul på taket i botaniska trädgården i Montreal.

Anna Svensson (vänster) och Jessica Benson vid solföljande solceller i botaniska trädgården i Montreal.

Solceller på flyttbar container i Montreal under festival. 2019-06-04.

7-9 juni hålls Eureka Festival i Montreal. “Quebec’s biggest celebration of science”. Anna Svensson (vänster) och Jessica Benson var sugen på en skateboard med solceller enligt bilden.

Anna Svensson är solen på spåret vid cirkus Alegria. Fantastisk föreställning som fick bli vårt firande av Nationaldagen istället för på torsdag, då vi jobbar.

Möte i IEA PVPS Task 15 BIPV i Montreal

Åker idag till Montreal. I veckan deltar jag tillsammans med Jessica Benson, RISE, och Anna Svensson, Soltech Energy, i ett för denna omgång avslutande möte för IEA PVPS Task 15. En dag av mötet är vikt för att planera för nästa omgång av Task 15, där Anna Svensson är tänkt att bli ny deltagare från Sverige.

IEA PVPS Task 15

Sverige deltar i IEA PVPS (International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) Task 15 Enabling Framework for the Acceleration of BIPV (Building Integrated Photovoltaics = byggnadsintegrerade solceller) genom Bengt Stridh, Mälardalens högskola, David Larsson, Solkompaniet, Jessica Benson, RISE, Peter Kovacs, RISE, och Rickard Nygren, White arkitekter. 50% av finansieringen för det svenska deltagandet kommer från Energimyndigheten.

Världsunik byggnadsintegrering av solceller – Copenhagen International School

Idag var det på förmiddagen en rundtur för att titta på olika byggnadsintegrerade solcellsanläggningar (BIPV) som avslutning på IEA PVPS Task 15-mötet om BIPV i Köpenhamn. På eftermiddagen var det ett seminarium med titeln ”BIPV in architecture¨building integration of photovoltaic” där vi fick se många exempel på byggnadsintegrerade solcellssystem.

Förmiddagens besök till Copenhagen International School i Nordhavn i Köpenhamns utkant var dagens höjdpunkt. Vilken fantastisk byggnad! Det är en skola som startade i januari 2017 med plats för 1200 elever i åldrarna 6-16 år, idag med 1000 elever och 80 nationaliteter. Skolans solcellsanläggning används i undervisning i fysik och matematik. Skolan ligger på utfylld och pålad mark vid havet. Idag ligger den rätt ensam men år 2050 är planen att här ska bo 50 000 personer.

Världsunik solcellsanläggning

Skolans solcellsanläggning är världsunik. På långt håll kan man se den mosaikfärgade fasaden. Färgen kan variera från ljusgrön till blå beroende på solstrålningen och tiden på dagen. Alla fasader runt om byggnaden är helt täckta med 12 000 solcellsmoduler som vardera är 0,5 m2 stora, med en total yta på 6 048 m2. Med en märkeffekt på 60 W per modul ger det en installerad effekt på 720 kW. Det var världens största solcellsanläggning på fasad när den togs i drift, kanske är den fortfarande det. Storleken är förstås stort imponerande, men det är dess utformning som gör den så fascinerande.

Varje modul har en identisk tunn ytbeläggning på frontglasets insidan som ger reflektans av en viss våglängd av solljuset, men när man lutar modulerna något kommer varje modul att få en egen nyans sett genom åskådarens ögon. Ytbeläggningsmetoden Kromatix är en teknik framtagen i Schweiz och tillverkningen av modulerna gjordes av Emirates Insolaire i Abu Dhabi.

Alla moduler på fasaderna har en liten vinkling vilket gör att fasaden får en mosaik av färgnyanser i grönt till blått. När man ser skolan på håll förstår man inte att fasaden består av solcellsmoduler. Det är först när man står riktigt nära som man kan ana de 16 monokristallina kiselsolcellerna i varje modul.

Solcellsystemet använder 1213 modulväxelriktare med 8-16 moduler per växelriktare [1]. Trots idogt letande i många artiklar om skolan står inte vilka som levererat växelriktarna, uppfattade det som AI conversion vid guidning men hittar ingen leverantör med det namnet. Den årliga solelproduktionen svarar för hälften av skolans elbehov enligt våra guider, ca 39% av byggnadens totala elanvändning enligt [2].

Oväntad överraskning

Det upptäcktes vid mätningar av elkvalité i år att 13:e övertonen hade för högt värde [3]. Man trodde först att det hade att göra med de många växelriktarna i solcellsanläggningen. Men det visade sig att även när man stängde av solcellsanläggningen överskred man gränsvärdet för denna överton. Man tror att  mängden elektronik med LED-lampor etc. i byggnaden ger denna höga överton. Problemet är inte löst ännu och det har fått till följd att nätägaren inte tillåter att solcellsanläggningen körs för tillfället, för att undvika att man matar in dessa övertoner i elnätet.

Referenser

[1] Søren Hvidgaard Poder. Potentials and challenges of facade mounted PV in urban areas – with Copenhagen International School as case. Master thesis, January 2018. Technical University of Denmark.

[2] Foreningen Bæredygtige Byer og Bygninger. Copenhagen International School.

[3] Anders Smith. Copenhagen International School. Föredrag vid dagens seminarium BIPV in architecture¨building integration of photovoltaic.

Copenhagen International School på håll. 20181122.

Copenhagen International School gavelfasad mot väster. 20181122.

Copenhagen International School fasad mot söder. Lägg märke till de grön-blå färgskiftningarna. 20181122.

Copenhagen International School fasad mot norr. Lägg märke till de grön-blå färgskiftningarna. 20181122.

Copenhagen International School. Alla moduler är vinklade. 20181122.

Copenhagen International School. Först på nära håll ser man att modulerna har 4×4 solceller, som är monokristallina 6 tum kiselsolceller (solcellerna är större än de mörka fyrkanterna, som bara är en del av solcellerna). 20181122.

 

Byggnadsintegrerade solceller i Christiania, Köpenhamn

Idag var det tredje dagen under IEA PVPS Task 15 möte i Köpenhamn. Efter lunch besökte vi en takintegrerad solcellsanläggning i en äldre stadsdel och sedan gick vi till närbelägna Christiania för att titta på två solcellsanläggningar med semitransparenta moduler på tak. Här nedan är några bilder från Christiania.

Enligt Wikipedia är Christiania Köpenhamns näst största turistattraktion. Magkänslan var att det var något annat än solcellerna som drog de stora turistskarorna…

IEA PVPS Task 15

Sverige deltar i IEA PVPS (International Energy Agency Photovoltaic Power System Programme) Task 15 Enabling Framework for the Acceleration of BIPV (Building Integrated Photovoltaics = byggnadsintegrerade solceller) genom Bengt Stridh, Mälardalens högskola, David Larsson, Solkompaniet, Jessica Benson, RISE, Peter Kovacs, RISE, och Rickard Nygren, White arkitekter. 50% av finansieringen för det svenska deltagandet kommer från Energimyndigheten.

Semitransparenta solcellsmoduler på verkstad. Christiania 20181121.

Semitransparenta solcellsmoduler på verkstad. Christiania 20181121.

Semitransparenta solcellsmoduler på verkstad från insidan. Christiania 20181121.

Semitransparenta solcellsmoduler på skateboardhall. Christiania 20181121.

Svenskgruppen i IEA PVPS Task 15 utanför skateboardhall med solcellsanläggning. Från höger Peter Kovacs, Jessica Benson, Rickard Nygren, David Larsson och Bengt Stridh. Christiania 20181121.

IEA PVPS Task 15 i Köpenhamn – Dag 2

Idag intensiv mötesdag och avslutande middag på kvällen. Det blir långa dagar på de här mötena. Får bli några länktips som snappades upp under dagen, som inspiration.

Solenergi byplanlaegning & landskap. Solar City Denmark. Kolla exempelvis in Köbenhavn Nordhavn. Fantastiskt exempel på byggnadsintegrerade solceller i en skolbyggnad, som vi kommer att besöka på torsdag. Den grönaktiga fasaden består av solcellsmoduler som är monterade i något olika vinklar vilket ger en säregen färgvariation i fasaden. Färgen beror på hur solljuset faller in mot fasaden och därmed kommer färgen på fasaden att variera under dagen.

BIPV – Building Integrated Photovoltaic. Eurac Research. Databas med exempel på byggnadintegrerade solcellssystem där det finns utförlig information om varje system. Detta är temporär adress, du som läser detta får här chans till en exklusiv förhandstitt. Sidan är inte färdig, det fattas text på en del ställen.

Solar Age: new database for solar buildings. Annan databas, för arkitekter. Kostar 89 Euro att få tillgång till databasen under 12 månader.

Solarfassade.info. Äldre sida som inte längre uppdateras.

Denmark selects 19 MW of projects in sub-1-MW solar tender. Artikel i Renewables Now 14 november. Har inget att göra med byggnadsintegrerade solceller, men ändå mycket intressant. I en auktion utlyst av danska energimyndigeten och där danska regeringen anslagit 105 miljoner danska kronor har 19 stycken MW-solcellsprojekt vunnit med bud på 10,0-14,9 danska ören/kWh (13,8-20,5 svenska ören/kWh*) under 20 år, utöver säljpris för solelen = Nord Pool spotpris minus avdrag för eventuella avgifter, som jag fick det förklarat av en dansk deltagare som var insatt i processen. Anläggningarna ska uppföras inom två år från det att man skrivit på kontraktet. Googlade fram denna artikel som referens. I en annan artikel i PVTECH som angivet priset i US-dollar (USD) hade man gjort fel på en tiopotens vid omräkning från dansk valuta till USD, vilket man även gjort i denna artikel när gäller priset i USD. Kan ibland löna sig att vara lite källkritisk…

Spännande upplägg, läs mer på Tender scheme for solar PV with an installed capacity of less than 1 MW från danska energimyndigheten. Det måste vara en grannlaga uppgift att göra en kalkyl baserad på en koppling till spotpris under 20 år, med tanke på de stora variationer som kan bli i spotpriset under de kommande två åren.

* med kurs 1 DKK = 1,376 SEK = medel hittills under 2018 enligt Riksbanken.

Semitransparenta byggnadsintegrerade solceller i matsalens tak vid Kunstakademiets Arkitektskole i Köpenhamn. 20181120.

IEA PVPS Task 15 möte i Kunstakademiets Arkitektskole, Köpenhamn. 20181120.