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.

 

Möte i IEA PVPS Task 15 i Köpenhamn

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.

 

BIPV as architectural tool

Var titeln på den workshop som hölls idag vid “Technical University of Vienna”. Det var ett 40-tal deltagare, varav vi var tre från Sverige.

Det hela kan sammanfattas med “Idag frågar man varför solcellsfasad, om x antal år kommer man att fråga varför inte solcellsfasad”. Med solcellsfasad menas en fasad med byggnadsintegrerade solceller (BIPV = Building Integrated Photovoltaics). Antal år kan diskuteras och det kan komma att variera mellan olika länder. Någon nämnde 5-10 år. Byggbranschen är konservativ och även om utbudet av produkter ökar är vi fortfarande bara i början av en BIPV-era, jag tror att det kan komma att ta längre tid innan det blivit en standard för nybyggnationer. Men frågan är inte om utan när.

Någon undrade också med rätta om man i framtiden kommer att använda benämningen byggnadsintegrerade. Man säger inte att exempelvis en glasfasad är byggnadsintegrerad, det är en naturlig del av byggnaden och så kommer tänket att bli om solceller också med tiden.

Nu är det hemfärd från Wien till Västerås.