Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Etikettarkiv: BIPV

Åtta examensarbeten om solceller på torsdag på MDH

Publicerat av

På torsdag är det heldag med presentationer av examensarbeten av högskole- och civilingenjörer i energiteknik vid Mälardalens högskola, enligt nedanstående schema. Presentationerna görs via Zoom, där du kan vara med om du finner något av intresse. Kanske hittar du också en blivande ingenjör till ditt företag?

Det är åtta stycken arbeten om solceller. Två handlar om “agrivoltaics”, där odling och solceller samsas på samma mark och ger lantbrukaren två inkomstkällor. Vårt projekt “Utvärdering av det första agrivoltaiska systemet i Sverige” har gett rekordstor uppmärksamhet från media, lantbrukare och installatörer, så det är ett hett ämne.

Två arbeten handlar om dubbelsidiga solcellsmoduler, som blivit vanligare och som passar bra för “agrivoltaics”. Ett arbete redovisar en utvärdering av byggnadsintegrerade solceller (BIPV). Ett arbete handlar om solceller och batterilager. Ett arbete handlar om solceller på villa och ett annat om beräkning av utbytet från solceller med artificiell intelligens (AI). Och så finns förstås flera andra arbeten, som inte direkt handlar om solceller.

Exjobbsredovisning_degree project presentation_ 3 juni_energiteknik_vt2021

Solelmässan i Uppsala välbesökt

Publicerat av

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.

IEA PVPS Task 15 möte i Montreal

Publicerat av

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

Publicerat av

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

Publicerat av

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.

Tegeltak av solcellspannor

Publicerat av

Var med som guide på solcellssafari i Kungsör den 22 maj. Besöket var vid en villa där man låtit installera byggnadsintegrerade solceller i form av svarta takpannor med solceller. När man skulle byta tak valde man denna lösning. Den ena sidan av taket hade 456 svarta solcellspannor som vardera hade märkeffekt 9 W, vilket ger en total märkeffekt på 4,1 kW. Installationen bestod av 12 slingor med 40 pannor per slinga, undantaget någon slinga, med Solar Edge optimerare och växelriktare. På den andra sidan av taket hade man likadana pannor utan solceller.

Pris

Husägarna fick ett investeringsstöd på 45 000 kr (30%) vilket ger ett pris på 150 000 kr = 36 585 kr/kW för solcellssystemet. Enligt uppgift från husägaren var priset ungefär dubbelt så högt som ett bud man fått med standardmoduler. Eftersom priset var en del av en hel takomläggning hade man fått backning av länsstyrelsen på hur stor andel av priset som var för solcellssystemet. Det finns väl därför en en viss osäkerhetsmarginal i priset när denna uppdelning gjordes. Men husägarna valde ändå lösningen med takpannor då man tyckte att det blev ett snyggare tak.

Installationskostnaden var högre än med standardmoduler. I detta fall när man ändå skulle byta det gamla tegeltaket bör man dock titta på den extra kostnaden att installera solceller jämfört med att bara byta ut det gamla tegeltaket. Därför blir ovanstående uträkning av pris per kW missvisande.

Verkningsgrad

I broschyr från Rustabo Sol står att pannan har en ”hög effektivitet”. Man skriver ”Du får 9W per solpanna med 20,22% i verkningsgrad.”. Detta är dock lur… Tittar man i databladet från ZEP ser man att det är verkningsgraden för solcellerna. Om man tar hänsyn till pannans hela yta blir verkningsgraden bara 6,2%. Det blir dock inte helt rätt att ta hela pannans yta heller eftersom pannorna överlappar varandra.

Med standardmoduler hade den installerade effekten blivit ca 8 kW enligt uppskattning av takyta på Google Maps och antaget en modulverkninsgrad på 17-18%.  Det gör stor skillnad i solelproduktion och intäkt jämfört med de 4,1 kW det blev med solcellspannorna. Om min uppskattning stämmer skulle man hamna på strax under 10% i verkningsgrad för taket med solcellspannor.

En besökare på solcellssafarin undrade om den högre temperaturen som byggnadsintegrering ger medför lägre solelproduktion. Verkningsgraden sjunker visserligen med 0,4% per grad högre temperatur, men i detta fall är den stora skillnaden att den installerade effekten blir betydligt lägre med solcellspannorna.

S:t Eriks anger att ”solcellspannan bygger på Nibra enkupig flacktegel som tillverkas i Tyskland. Solcellerna har utvecklats i Holland, där de också tillverkas och monteras.” Solcellspannorna har 30 års garanti både för tegelpannan och solcellernas elproduktion enligt broschyren från Rustabo Sol.

Montering

En detalj i sammanhanget är att det blir fler än tio gånger så många solcellskontakter att montera jämfört med standardmoduler och då ökar risken för misstag vid monteringen. Husägaren hade noterat att en slinga producerade mindre el än de övriga och det berodde på att en kontakt inte var ordentligt isatt, ett fel som installatören snabbt var på plats och åtgärdade.

Snyggt

Det blev ett snyggt tak som husägarna var stolta över och det estetiska tror jag att fler kommer att titta på i framtiden.

Villa med tak av svarta solcellspannor.

Tak med svarta solcellspannor. Med pollen på ytan. 22 maj 2019 kl. 17.53.

Tegelpannor med (höger) och utan (vänster) solceller.

Baksidan av solcellspanna med solceller.

Världsunik byggnadsintegrering av solceller – Copenhagen International School

Publicerat av

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

Publicerat av

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

Publicerat av

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.

 

Möte i IEA PVPS Task 15 i Köpenhamn

Publicerat av

Åkte idag tåg till Köpenhamn för möte i IEA PVPS Task 15, som handlar om byggnadsintegrerade solceller (BIPV). Efter tidig morgon var jag framme i Köpenhamn vid 12.30-tiden. Vi var 10 personer som gjorde en förstart till mötet som börjar i morgon genom att göra ett studiebesök på Dansk Teknologisk Institut (DTI) under eftermiddagen. DTI grundades 1906 och har över 1000 anställda.

Vi besökte bland annat en utställning med olika byggnadsintegrerade solcellsystem, som levereras av dansk bolag. Vi tittade också på två byggnader, i ett “Active House” projekt, som var passivhus med solceller på taket. BIPV-system i utställningen:

Ennogie. Med svarta tunnfilmsmoduler av CdTe.

Komproment. Flera olika BIPV-system.

SolarElements

Solar Partner

Solaropti. Verkar ha tillhört Gaia, som gått i konkurs. Röda takpannor med solceller.

Fanns även ett par andra där det inte stod något namn på leverantör.

Några länkar från DTI

Solar energy lab

Energy Flex House

Active House, med BIPV på taket.

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.

BIPV demoutställning, översikt. DTI, Köpenhamn.

BIPV demoutställning, CdTe tunnfilm i mitten. DTI, Köpenhamn.

BIPV demoutställning, röda takpannor med solceller. DTI, Köpenhamn.

BIPV demoutställning, skiffertak med solceller. DTI, Köpenhamn.