Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Jämförelse fem solcellsanläggningar – vilken är bäst i Sverige?

I figuren och tabellen nedan har jag uppdaterat solelproduktion i form av kWh solel per installerad kW för de fem olika anläggningar som jämförts även tidigare. Genom att använda kWh/installerad kW kan man jämföra produktionsdata från olika anläggningar. Anläggningarna finns beskrivna i inlägg den 8 maj.

Solcellsanläggning kWh/kW, Jan-Nov 2011
KTH, Stockholm 1064
Bua Kyrka, norr Varberg 928*
Finnängen, Linköping 871
ABB Corporate Research, Västerås 867
Gäddeholm, Västerås 852

* Data för Bua Kyrka hämtas från soldata.se. Troligen har det blivit något fel på uppladdningen av data från Bua till soldata.se i oktober, snarare än att anläggningen varit ur drift i oktober, och värdet för Bua är därför för lågt.

KTH är fortfarande i särklassig topp under 2011 och kommer att slå svenskt rekord för solceller med drygt 1070 kWh/kW under ett år. Om någon för några år sedan påstått att det var möjligt med ett så högt värde i Sverige hade man inte blivit trodd! Man får ha i minnet att 2011 varit 5% soligare än normalt i Stockholm och att när man använder olika beräkningsprogram för att förutsäga solelproduktion används väderdata för ett typiskt år. Korrigerar man för det hamnar KTH på ca 1020 kWh/kW under ett normalår.

Jag brukar säga att en hyggligt orienterad solcellsanläggning i Sverige ger  800-1000 kWh/kW och det verkar stämma bra under ett normalår. Solinstrålningen kan variera ±10% jämfört med ett normalår, enligt SMHI:s mätningar, vilket gör att exempelvis KTH-anläggningen under ett maximalt soligt år skulle kunna passera 1100 kWh/kW!

KTH har slagit alla andra anläggningar under alla månader i år utom snörika januari och under november, då Bua Kyrka var bättre. Övriga anläggningar är förvånansvärt lika.

Jämförelse av solelproduktion för fem olika solcellsanläggningar.

Jämförelse av solelproduktion för fem olika solcellsanläggningar.

Klicka på diagrammet för att se det i större skala.

Solelproduktion November – Summering 2

I nedanstående diagram har jag summerat solelproduktion, köpt el, överskottsel som matas in på nätet och beräknad elanvändning (köpt el + solelproduktion – överskott som matas in på nätet) per timme för alla dagar i november. Exempelvis gäller värdet 01:00 för timmen 00:00-01:00.

Elanvändningstoppar är under morgonen och på kvällen. På morgonen är det elpatronen i ackumulatortanken som går in. Vi har termostaten inställd på att temperaturen ska vara 60 grader i övre delen av tanken och går temperaturen under denna nivå startar elpatronen (6 kW). Soliga dagar bidrar både solcellerna och den passiva solinstrålningen att minska behovet av att köpa el till elpatronen under dagen. På kvällen är det matlagning, TV-tittande och datorer som ökar på användningen. När vi eldar i den vattenmantlade braskaminen på kvällen kan vi spara på användningen av elpatronen i ackumulatortanken. Vi eldar dock inte i braskaminen varje kväll.

November är en solfattig månad och vår solelproduktion förmådde inte alls täcka elanvändningen ens mitt på dagen. Det är ändå intressant att se att vi trots allt får ett överskott som matas in på nätet under soliga dagar. Under timmen 12-13 var vårt överskott så stort som 55% under månaden.

Summering November 2011 per timme.

Summering November 2011 per timme.

På grund av saknade timvärden är det 6 kWh solelproduktion som saknas, vilket något kan påverkad kurvorna.

Solelproduktion November – summering

Har fått timdata för uttag från elnätet (branschspråk för den el vi köpt) och inmatning av överskott av el från våra solceller till elnätet för november från Per Holmquist, Vattenfall. Med hjälp av dem och data från solcellsanläggningen gjorde jag en sammanställning tillsammans med en jämförelse för november 2010-november 2011.

34% av vår producerade solel under november matades in på nätet, vilket var 6% mindre än under oktober. Denna överskottsel säljer vi till Nord Pool spotpris per timme via Bixia.

1% av månadens timmar behövde vi inte köpa någon el och vi var under dessa timmar alltså helt självförsörjande på el, vilket var mindre än under oktober då det blev 3%. Det blev inget dygn med positivt solelnetto.

Under november köpte vi 1466 kWh el till vårt hus (163 m2 boyta) och separat förråd (50 m2 uppvärmd yta till 7-8° vintertid, sommartid har vi ingen värme på), vilket är det lägsta värdet sedan vi flyttade hit i oktober 2006. Under 2007-2010 köpte vi 1748-2318 kWh under november månad. Solcellerna gav i år ett nettotillskott under november på 39 kWh. Utan solcellerna hade det blivit 1504 kWh köpt el. Dessutom matade vi in 20 kWh till nätet, vilket gör att vårt köpnetto var 1446 kWh. Den förhållandevis låga elanvändningen under november i år jämfört med 2007-2010 visar att november var varmare än normalt.

Summering November 2010 - November 2011.

Summering November 2010 - November 2011.

Under fyra timmar i augusti, ett 20-tal timmar i september, ca tre timmar i oktober och minst fyra timmar i november saknades loggade timvärden helt eller delvis vilket kan påverka statistiken något.

Klicka på tabellen och diagrammen för att se dem i full storlek.

Solelproduktion per dygn under november 2011.

Solelproduktion per dygn under november 2011.

Solelproduktion per timme under november 2011.

Solelproduktion per timme under november 2011.

All time high för december!

4,27 kWh idag krossade tidigare bästa dag i december från ifjol den 10 december, som gav 3,41 kWh. 14,44 kWh hittills i december gör att fjolårets 18,87 kWh under december kan bli en munsbit. Det hela hänger på i vilken form nederbörden kommer inom den närmaste tiden. Nederbörden som kommer i natt kan börja som blötsnö men bör övergå i regn. Det verkar också bli plusgrader dagtid under de flesta dagar den kommande veckan.

Idag fick jag höra en fascinerade uppgift om lägsta pris för stora solcellsanläggningar på mark. Vad tror du priset är för en komplett anläggning per Watt? Och vilket är landet? Svar kommer i morgon.

Som inbiten långfärdsskridskoåkare vill jag nu ha kyla som julklapp…

Effekt av rengöring av solcellerna?

Med en fungerade solinstrålningssensor hade det varit tämligen enkelt att avgöra vilken effekt lördagens rengöring av solcellerna fick. Utan denna hjälp och utan att ha varit på plats hemma för att se om det fanns dis på himlen blir det en utmaning…

Här nedan har jag ritat upp fem olika dagars elproduktion enligt värden från Sunny Webbox, som loggar olika mätvärden var femte minut. Vi fick 3,25 kWh idag, men utan molntussen på morgonen och molnighet efter ca 12.30 skulle det ha blivit mera. Den 10 december ifjol blev det 3,41 kWh, men då var toppeffekten 1092 W (17% lägre). Den 30 november i år var dygnsproduktionen 3,48 kWh, men den hackiga kurvan visar att det var dis- eller molnstörningar, med 1189 W (9% lägre än idag) toppeffekt. Den 28 november i år gav 4,84 kWh och då var toppeffekten 1471 W (12% högre än idag). 26 november var snarlik den 28:e med 4,81 kWh, med 1438 W (9% lägre än idag) toppeffekt.

Slutsatsen blir att det är för glest mellan soliga dagar för tillfället för att kunna säga något säkert, vi skulle ha behövt solinstrålningssensorn i funktion…

Om man tittar på produktionen per dygn hittills i år ser man kurvformen ser olika ut under första respektive andra halvåret. Andra halvåret har mera molnstörningar vilket ger en flackare kurva. Tittar man på SMHI:s statistik för Stockholm ser man att första halvåret får 57% av årets globala solinstrålning.

Jämförelse mellan fem dagar i november-december

Jämförelse mellan fem dagar i november-december

Solelproduktion per dygn under 2011.

Solelproduktion per dygn under 2011.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Resultatet av modulrengöringen dröjer…

Får vänta åtminstone en dag till för att se om gårdagens rengöring av solcellsmodulernas yta hade någon effekt. Det blev tyvärr tunt molndis och spridda lite tjockare moln som delvis skymde solen mestadelen av tiden mitt på dagen idag. I morgon finns ett hopp om sol mitt på dagen, håller tummarna för det.

2,72 kWh idag blev i alla fall nästa bästa decembervärdet. December ifjol var snöig men tack vare idogt snöskottande på taket blev det som mest 3,41 kWh under bästa decemberdagen ifjol. I december i år blir det inget snöskottande på taket, det är inte värt arbetet…

 

59 kWh solel under november

Under november producerade våra solceller 58,8 kWh el, se diagrammen här nedan för solelproduktion per dygn och timme. Det är 6,08 kWh (12%) mer än under november ifjol, då snö i slutet av månaden påverkade solelproduktionen negativt.

I nedanstående tabell har jag jämfört våra verkliga produktionsvärden (Gäddeholm 73) med värden från olika simuleringsprogram. Under framför allt november 2010 – januari 2011 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 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 antagit en solelproduktion på 860 kWh/kW och år vilket Sunny Portal använt för att göra en månadsfördelning. Detta är en justering av tidigare antagande om 800 kWh/kW baserat på första årets elproduktion. Alla elproduktionsvärden är hämtade från växelriktaren som i jämförelse med vår elmätare ger 1% för lågt värde.

För januari-februari 2011 gav PVsyst 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 berodde på att mars var soligare än normalt, se inlägg från 20 maj. Även under april var PVsyst den prognos som kom närmast den verkliga solelproduktionen. April hade också mer sol än normalt. För maj var det dött lopp mellan PVGIS och Solelekonomi när det gäller bästa prognos, där både låg mindre än 0,5% från verkligheten. För juni var PVGIS närmast, med PVsyst som tvåa. När det gäller juli-oktober hamnade vi under alla prognoser. Juli-augusti var mindre soliga än normalt, till skillnad från januari-juni och september-oktober som alla har varit soligare än normalt enligt SMHI:s mätningar i Stockholm, se inlägg från 27 september. Under juli gav Sunny Portal den bästa prognosen, medan PVGIS var närmast under augusti-oktober. Under november var Sunny Portal bäst, men alla prognoser var 19-23% ifrån den verkliga månadsproduktionen.

Det är intressant att notera att även fast ett verkligt värde för årsproduktionen har använts i Sunny Portal och man därför ”bara” behövt göra en fördelning per månad har man bara haft bästa månadsprognosen under juli och november. Det är ett illustrativt exempel på att det är långt ifrån trivialt att göra produktionsprognoser.

Återkommer med en utvärdering av inmatning till nätet efter genomgång av timvärden från Vattenfall.

Gäddeholm 73 Sunny Portal PVGIS Västerås PVSyst oskuggat Stockholm Solelekonomi 1.0 Stockholm
nov 2010 52,71 47,4 73,2 72,4 73
dec 2010 18,87 0,3 32 47,8 31
jan 2011 48,09 19,7 49,8 48,7 68
feb 2011 129,93 124,5 121 129 70
mar 2011 292,32 260,6 229 273 255
apr 2011 362,20 348,5 336 368 465
maj 2011 449,87 408,3 452 500 448
jun 2011 441,79 409,2 416 508 552
jul 2011 367,05 414 418 471 454
aug 2011 334,11 380,0 338 407 446
sep 2011 241,11 293,9 251 275 272
okt 2011 138,75 183,5 149 164 159
nov 2011 58,80 47,4 73,2 72,4 73
Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Solelproduktion per dygn under november 2011.

Solelproduktion per dygn under november 2011.

Solelproduktion per timme under november 2011.

Solelproduktion per timme under november 2011.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala. I timdiagrammen finns vissa “hack” mitt på dagen för ett par dagar, då timvärden saknades i loggningen.

Solceller kräver solsken i november

Här kommer en ”no brainer”. Här nedan visas ett diagram över solelproduktionen per dygn hittills under november. Vilka dagar har det varit solsken och vilka dagar har varit helmulna?

Igår var det en övervägande klar dag, frånsett ett horisontnära moln på morgonen som skymde solen. Det blev 4,81 kWh igår. Idag när det var regnigt mest hela dagen, frånsett en mycket kort solglimt på eftermiddagen, blev det blygsamma 0,23 kWh.

Ibland pratas det om att vissa teknologier är bättre vid diffust ljus. En följdfråga skulle kunna vara. Är det bra? Det finns säkert vetenskapliga jämförelser gjorda av olika teknologier, men kvalitativt kan man resonera så här. Spelar det så stor roll om man får lite mer, när solinstrålningen och därmed den skördade energin är (mycket) låg, om verkningsgraden vid god solinstrålning, då den skördade energin är som störst, är lägre?

Solelproduktion per dygn hittills under november 2011.

Solelproduktion per dygn hittills under november 2011.

Hur mycket el ger solceller i Sverige?

800-1000 kWh/kW brukar jag säga som tumregel. Men de allra bästa solcellsanläggningarna kan ge över 1000 kWh/kW. KTH-anläggningen hade 1046 kWh/kW till och med oktober. Johan Paradis Ärlebäck meddelade idag att den fristående solcellsanläggningen på mark i Sala har gett 1025 kWh/kW hittills i år. Vår anläggning hade 835 kWh/kW till och med oktober trots att Västerås borde vara ungefär likvärdigt med Stockholm och Sala när det gäller solinstrålning.

Vi har 27 graders taklutning vilket teoretiskt ger 2,3% sämre årsproduktion jämfört med optimala 41 grader. Avvikelsen på 6 grader mot sydost ger teoretiskt ingen sänkt årsproduktion. I vintras tappade vi en del på grund av snötäckning, som var mer varaktig än åtminstone på KTH-anläggningen. MEN, merparten av den 23-25% högre produktionen i Sala och på KTH beror på att vår anläggning (del)skuggas morgon och kväll.

Slutsatsen är att det är viktigare att man har ett skuggfritt läge än att man har optimal lutning och orientering exakt rakt mot söder. Om du ska bedöma solpotentialen på ditt tak ska du därför fundera på vad som kan skugga taket. Träd, omgivande byggnader, skorsten eller annat på taket, flaggstänger, lyktstolpar, horisont … Speciellt allvarligt är det om skuggningen sker mitt på dagen då solinstrålningen är som störst.

Jag har en känsla av att många villaägare har skuggeffekter på sina tak som gör att man inte kan nå 1000 kWh/kW och att intervallet 800-1000 kWh/kW ger en mer realistisk uppskattning av potentialen.

Skuggning bör drabba kristallina kiselbaserade moduler (ca 85% av världsmarknaden) hårdare än tunnfilmssolceller med sina långsträckta celler. Vore intressant att se resultaten av jämförande studier gjorda av detta. Det finns alldeles säkert i litteraturen, men jag hinner inte leta upp någon sådan referens just nu.

 

Solelproduktion Oktober – Summering 2

I nedanstående diagram har jag summerat solelproduktion, köpt el, överskottsel som matas in på nätet och beräknad elanvändning (köpt el + solelproduktion – överskott som matas in på nätet) per timme för alla dagar i oktober. Exempelvis gäller värdet 01:00 för timmen 00:00-01:00.

Elanvändningstoppar är under morgonen och på kvällen. Kokar vi ofantliga mängder kaffe på morgonen? Nej, det är elpatronen i ackumulatortanken som går in! Vi har termostaten inställd på att temperaturen ska vara 60 grader i övre delen av tanken och går temperaturen under denna nivå startar elpatronen (6 kW). Som jämförelse lade jag även in kurvan från juni, från ett inlägg den 6 juli. Där framgick att huset under ”tomgång” gick på ca 410 W = 12,7 kWh per dygn. Eftersom vår elanvändning under oktober alltid ligger betydligt över detta värde kan man dra slutsatsen att det är elpatronen i ackumulatortanken som dominerade elanvändningen.

På kvällen är det matlagning, TV-tittande och datorer som ökar på användningen. Mellan 12:00 och 13:00 producerade vi sånär som på 1 kWh lika mycket el med solcellerna som vi använder i huset på månadsbasis. MEN vissa dagar har det varit överskott av solel och andra underskott, vilket betyder att överskottet blev 53% på månadsbasis under denna timme.

Summering Oktober 2011 per timme.

Summering Oktober 2011 per timme.

Summering Juni 2011 per timme.

Summering Juni 2011 per timme.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.