Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Givare för lufttemperatur på gång

Publicerat av

Den givare för mätning av lufttemperaturen som jag beställde från Direct Energy den 10 november har kommit. Såg postlappen när jag kom hem, men eftersom vi har 7-8 km till vårt utlämningsställe på Irstamacken får jag hämta ut den i morgon.

2,5-3 cm torr snö ligger på solcellsmodulerna. Därför produceras ingen el alls idag. Det blåser frisk nordlig vind men sydsidan av taket är i lä så snön blåser inte bort tyvärr.

Tände upp en brasa i vår vattenmantlande braskamin och började grunna på om jag skulle försöka sopa av snön från modulerna. Problemet är att det inte går att komma åt alla moduler på ett lätt sätt. Skulle behöva en sop med lååångt skaft…

Snö på solcellsmodulerna nollar elproduktionen

Publicerat av

Under senaste dygnet har det kommit 3-4 cm fuktig snö på solcellerna. När solcellsmodulerna täcks av så mycket snö producerar de ingen el. Idag var det väldigt låg solinstrålning eftersom det snöade lätt eller var helmulet hela dagen så det var väl i och för sig ingen större skada skedd just idag.

När man beräknar maximal årsproduktion i vår trakt kommer man fram till att ca 40° lutning mot horisontalplanet är det optimala. Teoretiskt förlorar man dock bara drygt 1% av årsproduktionen om lutning är 30° eller 50°. Skulle vi kunna välja det ena eller det andra skulle jag helt klart föredra 50° lutning istället för de 27° vi har idag, när solcellsmodulerna är monterade direkt ovanpå på vårt tak, som har 27° lutning. Vår taklutning gör att snön stannar kvar längre på vår solcellsanläggning än om taklutningen varit låt säga 50°. Jag är därmed övertygad om att i praktiken är 50° lutning bättre än 30° om man tittar på årsproduktionen, men såvitt jag vet finns inga kommersiella beräkningsprogram som tar med snötäckningseffekter vid beräkningar av elproduktionen.

Ett visst problem på vårt tak är dessutom att solcellsmodulerna sitter strax ovanför en vinkel på taket som gör att när snön börjar glida av modulerna så bromsar vinkeln upp snön och snön måste nog i praktiken smälta bort innan modulerna blir snöfria.

Att bygga hus med tak som är lämpligt orienterade och som har lämplig lutning är en utmaning för arkitekter som ska rita våra framtida hus. Om man inte tänkt på att huset ska ha solceller eller solfångare på taket kan det bli onödigt dyrt eller ge onödigt låg verkningsgrad om taket är feldesignat från början. I framtiden kommer solenergi att bli en allt vanligare syn på våra hustak. Om ett tiotal år skulle jag tro att det är självklart att alla nybyggda hus har någon form av solenergi på taket eller fasaden, även i Sverige.

När vi producerar solkraft på våra byggnaders tak behöver vi inte exploatera en enda kvadratmeter ny mark. Det tycker jag är en viktig poäng med solenergi på byggnader. Dessutom används solenergin lokalt vilket gör att vi får minimala överföringsförluster.

3-4 cm nysnö

3-4 cm nysnö senaste dygnet

Försäljningsavtal med Bixia men nettodebitering önskas

Publicerat av

Igår skickade vi iväg de undertecknade avtalen till Bixia för köp av vår överskottsel och våra elcertifikat. Bixia har idag inte något krav på att vi måste köpa vår el från dem och därför kunde vi stanna kvar i O2 ekonomisk förening och fortsätta att köpa vår vindel därifrån. Bixia köper vår el till Nord Pool spotpris per timme utan avdrag. Såvitt jag vet är det de bästa villkor man kan få idag för gemene man. I en del specialfall kan det finnas bättre avtal. Om du vet om något sådant får du väldigt gärna berätta om det!

Nord Pool spotpriser kan man hitta på webben. Man ska titta på ”Area prices” för Sverige och komma ihåg att välja SEK för att få priset i svenska kronor. I diagrammet nedan framgår hur timpriserna har varierat från måndag-lördag denna vecka. Timpriserna för i morgon är alltså redan bestämt, det gör man ett dygn i förväg. Mitt på dagen har priserna varierat i intervallet ca 50-55 öre/kWh exklusive moms. Det är alltså detta pris, 62-69 öre/kWh inklusive moms, vi kommer att få för vår el när Bixia-kontraktet är igång. Vi kommer dessutom att få 7 öre/kWh i nätersättning från vårt elnätföretag Vattenfall och motsvarande ca 30 öre/kWh för våra elcertifikat. Totalt hamnar vi då på 99-106 öre/kWh med de spotpriser som varit under veckan.

När man köper el tillkommer energiskatt, elcertifikatpris, elhandelsbolagets påslag, elöverföringsavgift och moms på dessa och därför skulle man få betala ca 1,3 kr/kWh när man skulle köpa tillbaka den solel man matat in på nätet antaget samma elhandelspris som för den sålda solelen enligt ovan.

Ett vettigt sätt att stödja de små elproducenter som vill vara delaktiga i omställningen till förnyelsebar energi är att införa nettodebitering. Då skulle elproducenten kunna kvitta producerad el mot köpt el under exempelvis en månad. Värdet för den producerade elen skulle då bli lika stort som för den köpta elen.

Nettodebitering är inte så vanligt i Europa, eftersom de allra flesta länder istället satsat på inmatningslagar där man får en garanterad ersättning per producerad kWh, men i Danmark finns nettodebitering. Om man blickar ut i världen finns nettodebitering idag i 43 av USA:s 50 stater. Det borde motsvara gissningsvis 50-100 miljoner elabonnenter, så det borde inte vara så krångligt att införa nettodebitering även i Sverige!

Nord Pool timspotpris denna vecka

Våra elcertifikat – inte ens mikro

Publicerat av

För knappt två veckor sedan skickade jag in den elektroniska ansökan om godkännande för tilldelning av elcertifikat till Energimyndigheten. Idag fick Maria och jag båda mail från Energimyndigheten:

”För att er ansökan ska anses vara komplett behöver ert ärende kompletteras med följande:

  1. Bilaga Konto i original har inte skickats med i er anmälan. Jag bifogar bilagan här i mejlet. Då ni innehar 50 % vardera av anläggningen, så behöver ni fylla i varsin bilaga Konto och sedan skicka originalen till Energimyndigheten.”

Sagt och gjort fyllde vi i blanketterna och skickade in dem. En intressant notering på blanketterna är att som kontohavare stod ”Företag/firma” förtryckt. Har man inte tänkt sig att privatpersoner ska kunna vara innehavare av ett elcertifikatkonto?

Mitt bestämda intryck av elcertifikatsystemet är att det inte är tänkt för eller anpassat för små elproducenter. I vår nätägare Vattenfalls avtal för inmatningen av vår solel användes termen mikroproduktion och mitt överslag nedan visar att vi inte ens är mikro. På Svenska Kraftnäts websida om elcertifikatsystemet kan man under fliken ”Marknadsstatistik” utläsa att under 2009 utfärdades 15,6 miljoner elcertifikat. Vi kommer att få ett elcertifikat för varje MWh vi matar in på elnätet. Om vi matar in 1500 kWh solel per år skulle vi alltså få i genomsnitt 1,5 elcertifikat per år. Mikro = 0,000001, vilket skulle motsvara 15,6 elcertifikat under 2009, men vi hamnar alltså en bra bit under den nivån. Forsmarks kärnkraftverk behöver inte känna sig hotade av oss…

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