Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Årsbästa för solcellerna

Det var en solig vinterdag idag och det blev 8,725 kWh solel, prydligt nytt årsbästa. Toppeffekten var 2190 Watt, se diagrammet här nedan (klicka på det för att se det i större skala).

Under fliken “Fakta solceller” har jag lagt in lite fakta om vår solcellsanläggning och lite annat matnyttigt.

Nu tar jag bloggpaus ett par dagar. Det är det bästa isläget på Vättern på många, många år. Så helgen tillbringar Maria och jag där. Bör bli 10-15 skridskomil. Holiday on ice…

Solcellernas effekt 18 februari 2011

Solcellernas effekt 18 februari 2011

Februari på väg att överträffa prognosen!

I mina prognoser över vår solelproduktion har jag gissat på 800 kWh/kW med ledning av driftdata från ABB Corporate Research 3 kW anläggning och med tanke på att vi har skuggning morgon och kväll, som drar ner elproduktionen. Med 3,38 kW installerat skulle årsproduktion då bli 2700 kWh. När jag matade in 800 kWh/kW i Sunny Portal gjordes där en uppskattning av produktionen per månad utifrån detta värde. Hittills har november, december och januari alla gett lite högre värden än denna uppskattning. För februari är uppskattningen 116,58 kWh. Det kommer vi att slå!

Till och med 16 februari har vi producerat 63 kWh. Tittar man på väderprognosen för Västerås på yr.no förutspås sex av de nio närmaste dagarna att bli soliga. Om denna väderprognos slår in kommer vi lätt att slå Sunny Portals uppskattning. Yiihaaa…

Vi  kommer troligen även att nå PVGIS prognos på 121 kWh medan PVSyst prognos på 129 kWh blir tuffare. PVSyst prognos gäller för oskuggat system. Vårt system skuggas morgon och kväll och därför bör vi ligga lägre än PVSyst prognos, om nu inte februari blir en soligare månad än genomsnittet.  

Solelproduktion under februari

Solelproduktion under februari

Växelriktare – en nyckelkomponent i solcellsanläggningen

Solcellerna ger likström (DC). För att kunna använda strömmen i ett hus behöver strömmen göras om till växelström (AC) med hjälp av en växelriktare. Det är den viktigaste komponenten i en solcellsanläggning.

Från växelriktaren hämtas även mätvärden för effekt, energi, spänningar och strömmar i solcellssystemet. Via en webbox överförs dessa mätvärden till Sunny Portal, där driftdata för vår solcellsanläggning kan beskådas.

Växelriktaren ser också till att så kallad ödrift inte uppstår. Om det skulle bli ett strömavbrott får växelriktaren inte leverera ström in till elnätet eftersom det skulle kunna vara en personfara för de som jobbar med elnätet. Om nätfrekvens eller nätspänning avviker utanför vissa gränser måste växelriktaren därför sluta att leverera ström till elnätet.

Enligt svensk standard SS-EN 50438 ”Fordringar för anslutning av smågeneratorer i parallelldrift med det allmänna elnätet” (som även är en europeisk standard) sidan 35 står följande svenska krav vid avvikelser på nätspänning och nätfrekvens:

Parameter Clearance time (s) Trip setting
Over voltage (stage 2) 60 230 V +6%
Over voltage (stage 1) 0,2 230 V +15%
Under voltage (stage 2) 60 230 V -10%
Under voltage (stage 1) 0,2 230 V -15%
Over frequency 0,5 51 Hz
Under frequency 0,5 47 Hz

Vår växelriktare måste exempelvis sluta leverera ström om det är en underspänning på ”230 V – 10 %” (207 V) kontinuerligt under 60 sekunder eller om den är ”230 V – 15 %” (195,5 V) under 0,2 sekunder. Enligt vår solcellssystemleverantör Direct Energy ska vår växelriktare från tyska SMA vara programmerad med dessa svenska villkor.

När växelriktaren gör om likström till växelström sker det med vissa förluster. Verkningsgraden talar om hur stor del av den likström som matas in i växelriktaren som kommer ut som växelström. Mellanskillnaden blir en förlust som omvandlas till värme. Vår Sunny Boy 3000 TL-20 från SMA har en Euro-verkningsgrad på 96,3%. När vi höll på att upphandla systemet blev vi först erbjudna SMA växelriktare med 90,9% eller 91,8%  i verkningsgrad. Min kommentar blev att dessa växelriktare med stolthet skulle kunna visas på Antikrundan!

Köp inte växelriktare med så låg verkningsgrad är mitt råd. I vårt fall skulle 5% lägre verkningsgrad innebära ca 135 kWh/år i minskad elproduktion och under 25 år ca 3375 kWh.

En växelriktare har en verkningsgrad som varierar med effekt och spänning. Vad är då euro-verkningsgrad? Det är en viktad verkningsgrad (η) enligt följande:

ηEURO = 0,03×η5% + 0,06×η10% + 0,13×η20% + 0,1×η30% 0,48×η50% + 0,2×η100%

Där exempelvis η5% är verkningsgraden vid 5% av nominell maxeffekt för växelriktaren. Diagrammet här nedan visar verkningsgraden för vår växelriktare. I diagrammet kan man se att verkningsgraden sjunker dels när effekten är låg, dels när likspänningen in till växelriktaren sjunker.

Man ska därför inte överdimensionera växelriktaren i förhållande till solcellernas effekt eftersom man då kommer att köra växelriktaren under längre tid i de lägre delarna av dess arbetsområde vilket innebär en lägre verkningsgrad och därmed mindre el ut från växelriktaren.

Verkningsgraden för växelriktare Sunny Boy 3000TL

All time high för solcellerna – Yes!

Idag var det en strålande solig dag och solcellerna producerade mera el än vad de gjort någon gång sedan vi körde igång dem den 28 oktober i fjol. Det blev 7,73 kWh och som mest var effekten 2044 Watt mellan 12.00 och 12.05.

Värdena loggas i femminutersintervall och i diagrammet nedan visas effekten (klicka på diagrammet för att se det i större skala).

Solcellseffekt 9 februari 2011

Solcellseffekt 9 februari 2011

Var hittar man driftdata från solcellsanläggningar i Sverige?

Om man funderar på att skaffa solceller till huset vill man gärna veta hur mycket energi solcellerna kommer att producera. Ett sätt att få en uppskattning av solelproduktionen är att använda ett program som gör en teoretisk uppskattning av solelproduktionen. Några program jag provat är nämnda i inlägget från 31 januari .

Teori och praktik behöver dock inte överensstämma helt och hållet, det kan finnas en rad orsaker till det. Verkliga driftdata från svenska solcellsanläggningar som är tillgängliga för alla på webben finns på en del ställen. Här är några tips:

Sunny Portal är min favorit. Köper man en växelriktare från SMA med en Sunny Webbox kan man välja att låta Sunny Portal automatiska hämta data ett par gånger per dygn från webboxen och visa dem på Sunny Portal utan att det kostar något. Dessa visas då i Sunny Portal under ”Publicly available plants”. För Sverige finns i dagsläget sju anläggningar, för två har dock uppdateringen slutat att fungera. Där finns även vår solcellsanläggning med och jag har valt att lägga ut alla varianter av data som jag hittat i konfigureringen av våra öppna sidor och där finns många olika diagram att studera. De värden som visas är timvärden. Värdena i vår anläggning loggas dock var 5:e minut och dessa kan jag ladda ner från min dator för noggrannare studier.

Det finns säkert flera svenska solcellsanläggningar som har växelriktare från SMA och det vore ju trevligt om alla som har köpt en Sunny Webbox valde att visa upp sina driftdata.

Svenska nätanslutna solcellsanläggningar. Via solelprogrammets hemsida kan man få information om de allra flesta nätanslutna solcellsanläggningar i Sverige. Det kostar inget att visa upp sin solcellsanläggning på denna sida. För vissa anläggningar finns även månadsvisa värden för solelproduktionen, men här sker ingen automatisk hämtning av driftdata. Den som driver solcellsanläggningen måste manuellt ladda upp data och de blir därför av varierande kvalité för de olika anläggningarna. Får väl erkänna att jag inte uppdaterat sidan för vårt hus, där visas ännu bara information om våra gamla solceller.

Soldata. Detta är en relativt ny svensk oberoende webbsida där man mot betalning kan visa upp driftdata från sin solcellsanläggning. Data hämtas automatiskt varje dygn. För närvarande finns där fyra anläggningar. Här kan man se solelproduktionen per dygn, månad och år för varje anläggning. En finess är att man kan jämföra två olika anläggningar. Denna sida har väl inte blivit någon direkt succé ännu. Jag tror att det beror på att sidan är relativt okänd än så länge och att man måste betala för att vara med på denna sida.

Alla större leverantörer av växelriktare har idag tjänster där man kan se produktionsdata för sin anläggning via webben. Det är dock få som öppet visar sina data på det vis Sunny Portal gör. Exempelvis visar österrikiska Fronius Solar Web bara ett demosystem från Österrike.

Tipsa gärna om andra svenska sidor som visar driftdata för solcellsanläggningar så kan jag lägga upp dem med länkar på denna sida!

Solelproduktion januari 2011 – Summering

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

  Nov 2010 Dec 2010 Jan 2011
Solelproduktion (kWh) 52,71 18,87 48,09
Timmar med solelproduktion (% av månaden) 124 (17%) 107 (14%) 145 (19%)
Maximal timproduktion av solel (kWh) 1,95 1,04 1,68
Maximal timinmatning till nätet (kWh) 1,3 0,1 0,7
Solelinmatning till elnätet (kWh, % av solelproduktionen) 18,0 (34%) 0,5 (0,7%) 8,4 (17%)
Tid med solelinmatning till nätet (h, % av månaden) 37 (5,1%) 5 (0,7%) 29 (3,9%)
Tid vi var självförsörjande med el (h, % av månaden) 2 (0,3%) 0 0

Även januari blev en tämligen kall månad. Vi köpte 2977 kWh el till vårt hus (163 m2 boyta) och separat förråd (50 m2 uppvärmd yta till 7-8°), vilket är det nästa högsta januarivärdet sedan vi flyttade hit 2006. Det lägsta var 2008 då vi köpte 2162 kWh och det högsta ifjol då vi köpte 3781 kWh.

Huum… ska nog gå ned och elda i vår vattenmantlade braskaminen nu.

48 kWh solel under januari

Om man jämför prognoser gjorde med Sunny Portal (baserat på min uppskattning om 800 kWh/kW och år), PVSyst (kommersiellt program) och PVGIS (webbaserat gratisprogram) förutsäger de 18, 49 respektive 50 kWh under januari för vår solcellsanläggning. Testade även gratisprogrammet Sunny Design, men det ger inga månadsvärden.

Sunny Portals prognos är lite skum. Jag gissar att prognoserna baseras på andra anläggningars värden som rapporteras in till Sunny Portal. Det är närmare 47 000 anläggningar i Sunny Portal, men det är få från Sverige. Endast sju svenska anläggningar är publikt tillgängliga, varav två inte längre har fungerade rapportering till Sunny Portal. Det bör finnas en del andra också, som inte visar upp sig på Sunny Portal. Statistiken blir för Sverige blir lite bristfällig och det kan förklara avvikelserna för Sunny Portals prognos.

PVGIS antar ett procentvärde för alla tänkbara förluster, där smuts (snö) anges som en faktor. PVSyst räknar inte med förlorad produktion på grund av snötäckning och dessutom utan hänsyn till någon skuggning.  Vi har skugga morgon och kväll från omgivande träd som ger en del förlorad produktion. Trots detta gav våra solceller 48 kWh under januari, tack vare en magnifik spurt under slutet av månaden. Diagrammen nedan visar produktionen per dygn och timme (klicka på diagrammen för att se dem i större skala).

Återkommer med en utvärdering av inmatning till nätet när jag fått timvärdena från Vattenfall.

Solel Januari 2011 per dygn

Solel Januari 2011 per dygn

Solel Januari 2011 per timme

Solel Januari 2011 per timme

Saknade sensorvärden löstes med omstart

När jag idag skulle titta på sensorboxens mätvärden så fanns det inga för solinstrålning och modultemperatur, däremot visades värden för växelriktaren. Förstod inte orsaken till detta fel och mailade till två personer hos vår svenska leverantör och till den tyska tillverkaren SMA. Efter 23 minuter(!) hade jag ett svar från Oskar hos vår svenska leverantör. Han tyckte jag skulle starta om webboxen och en RS 485 ”power injector”. Sagt gjort, jag drog ur bådas nätadapter och satte i dem igen. Efter det fungerade det hela. Liksom trilskande datorer kan problem lösas med en omstart…

Solceller kräver normalt väldigt lite service, men att hålla kommunikation igång med solcellssystemet kan kräva lite tid. Tittar man på de system som finns i Sverige på Sunny Portal ser man att sentida mätdata saknas för en del av dem. Det kan säkert finnas flera orsaker till detta, ovanstående skulle kunna vara en.

Dagen efter fick jag svar från SMA Serviceline, men denna gång var de ute och cyklade: “If there is snow on the Sensorbox, the Sensorbox can not measure the irradiation (jag hade skrivit att det var is på den, men det förklarar inte varför sensorn för modultemperatur inte gav något värde). So you will not see any measurements in the WebBox. Please monitor the problem – without snow it should work. When the problem is still current please let us know. Please also check the cabling of the Sensorbox, maybe there is a problem.”

Nytt årsbästa igen…

Januari är tillsammans med december de månader som ger minst solenergi i Sverige. Om man jämför prognoser gjorde med Sunny Portal (baserat på min uppskattning om 800 kWh/kW och år), PVSyst (kommersiellt program) och PVGIS (webbaserat gratisprogram) förutsäger de 18, 49 respektive 50 kWh under januari för vår solcellsanläggning.

Idag blev det nytt årsbästa igen med 5,64 kWh och under januari har det blivit totalt 19,8 kWh. Det går därför att säga redan nu att Sunny Portal ligger för lågt i sin elprognos. För att nå PVSyst och PVGIS prognos krävs i snitt 2,7 kWh/dygn under resten av månaden. Tittar man på väderprognosen för de nio närmaste dygnen blir det en del soliga dagar så kanske går det att nå elprognoserna, trots en snöig inledning av månaden.

Ingen av elprognoserna, utom möjligen Sunny Portal, räknar med förlorad produktion på grund av snötäckning. För PVSyst gäller värdet dessutom utan hänsyn till någon skuggning.  Vi har skugga morgon och kväll från omgivande träd som ger en del förlorad produktion.

Nytt årsbästa för solcellerna

Den soliga dagen idag gav 5,33 kWh, se diagrammet nedan (klicka på det för att se det i större skala). Bäst i år! Som högst var effekten 1552 W.

Solcellseffekt 20110119

Solcellseffekt per 5-minutersintervall 19 januari 2011.