Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Sensorboxen igång

Det var en högtidsstund att konstatera att efter besöket av Direct Energy idag fungerar nu återigen sensorerna för solinstrålning, modultemperatur och omgivningstemperatur. Det var resultatet av ett byte av sensorboxen och justering av RS485 kablaget.

När jag loggade in på Sunny Portal efter bytet av sensorboxen fick jag automatiskt information om att det fanns en ny sensorbox. Fick välja om den skulle läggas till som en ytterligare box eller om det var ett utbyte. Det gick väldigt smidigt.

Börjar man mäta saker får man alltid något att fundera över. Just nu undrar jag varför givaren för lufttemperatur, som sitter en bit under takfoten på husets nordvägg, visar cirka två grader högre värde än givaren för modultemperatur, givaren för temperatur i solfångaren som sitter bredvid solcellerna och två termometrar på ost- respektive nordväggen. Temperaturen borde vara tämligen lika runt om huset eftersom det var mulet, lite dimma, och ingen vind på kvällen. Enligt specifikationen ska SMA:s utomhusgivare ha en noggrannhet på ±0,7°C. Modulgivaren från SMA anges ha en noggrannhet på ±0,5°C. Temperaturmätning är långt ifrån trivialt…

 

Komplett loggning av mätvärden snart igång!?

I morgon kommer Direct Energy hit och åtgärdar det problem vi hade haft med loggning av mätvärden. Den 26 september kom man fram till att sensorboxen var paj. Men även efter detta har vi haft problem med att vissa värden saknas från webboxen som samlar in värden från växelriktaren. Kan vara problem med kablarna för RS485-kommunikation. Efter fyra månaders väntan från upptäckten av problemet den 16 september hoppas jag att problemet blir löst i morgon.

 

Solelproduktion December – 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 december. 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, men under en vintermånad som december är bidraget från solfångarna försumbart. 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.

December 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 fick ett litet överskott som matas in på nätet under soliga dagar. Under timmen 12-13 var vårt solelöverskott 12% under månaden.

Summering December 2011 per timme.

Summering December 2011 per timme.

 

Solelproduktion December – 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 december från Per Holmquist, Vattenfall. Med hjälp av dem och data från solcellsanläggningen gjorde jag en sammanställning tillsammans med en jämförelse för januari 2011-december 2011.

15% av vår producerade solel under december matades in på nätet, vilket var 19% mindre än under november. Denna överskottsel sålde vi till Nord Pool spotpris per timme via Bixia.

Vi behövde köpa el under månadens alla timmar, utom under de ca 37 timmar vi hade strömavbrott. Det blev inget dygn med positivt solelnetto.

Under december köpte vi 2253 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 var betydligt mindre än fjolårets 3500 kWh men mer än de 2012 kWh vi köpte i december 2007. Solcellerna gav i år ett nettotillskott under december på 29 kWh. Utan solcellerna hade det blivit 2282 kWh köpt el. Dessutom matade vi in 5 kWh till nätet, vilket gör att vårt köpnetto var 2248 kWh.

I tabellen nedan visas även en summering för 2011, återkommer med inlägg om det.

Summering Januari 2011 - December 2011.

Summering Januari 2011 - December 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 samt att vi hade strömavbrott ca 37 timmar under december vilket kan påverka statistiken något.

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

Solelproduktion per dygn under december 2011.

Solelproduktion per dygn under december 2011.

Solelproduktion per timme under december 2011.

Solelproduktion per timme under december 2011.

Bra start på 2012!

Hittills 14,7 kWh under januari jämfört med 3,3 kWh under samma tid i snörika januari ifjol. I år har det inte varit någon snö alls på solcellsmodulerna, men lite snöfall har förutspåtts under kommande natt. Men på onsdag blir det plusgrader och om inte förr smälter snön bort då.

Solelproduktion per dygn under januari 2011 och 2012.

Solelproduktion per dygn under januari 2011 och 2012.

Man brukar säga att saker och ting går i vågor. Har ni sett is gå i vågor? Det gjorde jag i morse:

1 cm tunn nattgammal is går i vågor efter fartygspassage.

1 cm tunn nattgammal is går i vågor efter fartygspassage.

Jämförelse fem solcellsanläggningar – svenskt rekord 2011!

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, 2011
KTH, Stockholm 1074
Bua Kyrka, norr Varberg 945*
Finnängen, Linköping 879
ABB Corporate Research, Västerås 876
Gäddeholm, Västerås 863

* 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. Med samma solelproduktion som oktober 2010 skulle Bua gett potenta 1004 kWh/kW under 2011.

KTH är fortfarande i särklassig topp under 2011 och har slagit svenskt rekord för solceller med 1074 kWh/kW under ett år. 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 passera 1100 kWh/kW!

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

När det gäller vår egen anläggning var vi med 10,3 kWh/kW under december en tiondel bättre än KTH! Det var förvånande eftersom vi frånsett november aldrig varit i närheten av KTH-anläggning och detta trots att vi tappade två dagars produktion under december. Jag förstår inte helt varför vår anläggning var i toppform under november-december när den under september-oktober var sämst av alla. Rengöringen den 3 december kan vara en delorsak…

Jämförelse av solelproduktion för fem olika solcellsanläggningar.

Jämförelse av solelproduktion för fem olika solcellsanläggningar.

Klicka på diagrammet för att se det i större skala och mindre psykedeliskt.

2900 kWh solel under 2011

Enligt elmätaren producerade vi 2929 kWh under 2011, vilket gör 872 kWh/kW eftersom vår solcellsanläggning har en nominell effekt på 3,36 kW. Enligt växelriktaren blev det 2899 kWh = 863 kWh/kW.

Växelriktarens värden var vid årsskiftet 1,065% lägre än elmätaren räknat från 2 november 2011. Elmätaren har en nominell noggrannhet på ±2% medan SMA uppger att vår växelriktare Sunny Boy 3000 TL-20 har en noggrannhet på ±0,5%. Om detta stämmer är alltså växelriktarens mätvärden för solelproduktionen mera tillförlitliga än elmätarens värden.

Tilläggas kan att de elmätare som nätbolagen använder av naturliga skäl har en betydligt bättre noggrannhet än vår elmätare.

Solelproduktion per månad Gäddeholm 2011.

Solelproduktion per dygn Gäddeholm 2011.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

 

35 kWh solel under december

Under december producerade våra solceller 34,64 kWh el, se diagrammen här nedan för solelproduktion per dygn och timme. Det är 15,77 kWh (84%!) mer än under snöiga och kalla december ifjol. Om det inte hade varit för vårt strömavbrott under 26-27 december, då solelproduktionen gick till spillo, hade det nog blivit 2-3 kWh till.

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. 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. I december kom PVGIS, tätt följd av Solelekonomi, närmast månadsproduktionen med 8% för lågt värde.

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.

Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Jämförelse av vår solelproduktion med några olika prognosprogram.

Solelproduktion per dygn under december 2011.

Solelproduktion per dygn under december 2011.

Solelproduktion per timme under december 2011.

Solelproduktion per timme under december 2011.

Drabbad av snöfrossa

Har tidigare skrivit att jag inte skulle göra någon borttagning av snö på solcellsmodulerna under december. Men, idag drabbades jag av snöfrossa. Solcellsmodulernas yta var snövit på morgonen av blöt snö, men jag såg att snön också glidit ner lite, så att det var tunnare med snö upptill. Blev nyfiken på om jag sopade rent modulerna, skulle dagens magra ljus räcka till för att ge tillräcklig värme för att hålla modulerna rena under dagen? Sopade rent modulerna vid 11-tiden. Det var då i stort sett uppehåll, men det dröjde inte många minuter förrän det började snöa och lätt snöfall fortsatte hela dagen. Hade viss hjälp av temperaturen, +0,1 grader hela dagen.

Följde avgiven effekt från solcellsmodulerna och effekt efter växelriktaren till och från under dagen mellan 11.12 och 14.22, då växelriktaren gjorde kväll. Jag läste av värdena direkt från Sunny Webbox för att kunna se momentanvärden istället för de medelvärden för 5-minutersintervall som går att ladda ner i efterhand. Som mest noterade jag 73 W DC från solcellsmodulerna, vilket gör 3,8 W DC per kvadratmeter modulyta och ca 15 W värme antaget en modulverkningsgrad på 20% vid denna instrålning och temperatur. En riktigt låg effekt men solcellsmodulernas yta blev aldrig snövit under dagen, vilket det delvis blev på altanen. Det blev ett genomskinligt slask som gled ner till nedersta halvan eller tredjedelen på modulytorna. Återigen kan konstateras att ramen på modulerna hindrar snön att glida av.

Här nedan är några diagram från dage

1. AC-effekt efter växelriktaren som funktion av DC-effekten från solcellsmodulerna.

2. Modulspänning som funktion av DC-effekten. MPP (Maximum Power Point) ligger inte vid exakt samma spänning hela tiden.

3. Verkningsgrad för växelriktaren som funktion av AC-effekten. Verkningsgraden blir riktigt låg vid den låga instrålning som var idag. Vid dessa låga effekter spelar växelriktarens eget effektbehov roll (<10 W enligt specifikationen för växelriktaren = Sunny Boy 3000TL-20).

Det blev bara 0,082 kWh idag. Kl. 16 var det -0,2 grader och modulerna var helvita av några mm snö…

Tycker fortfarande att det inte är någon större vits att sopa bort snö under december. Det är inte mycket energi det är frågan om och det finns en skaderisk (hos person och solcellsmoduler). Jag råkade ut för en lättare sträckning av baksidan av låret när jag halkade på nocken idag…

Genomskinlig snöslask längst ner på modulerna, kl. 12.23.

Genomskinlig snöslask längst ner på modulerna, kl. 12.23.

Växelriktarens effekt (AC) som funktion av solcellsmodulernas effekt (DC).

Växelriktarens effekt (AC) som funktion av solcellsmodulernas effekt (DC).

Spänning från modulerna (DC) som funktion av solcellsmodulernas effekt (DC).

Spänning från modulerna (DC) som funktion av solcellsmodulernas effekt (DC).

Växelriktarens verkningsgrad som funktion av växelriktarens levererade effekt (AC).

Växelriktarens verkningsgrad som funktion av växelriktarens levererade effekt (AC).

Klicka på bilderna för att se dem i större storlek.

Snö på solcellerna

Jag trodde tidigare att solcellerna skulle gå i vinteride den 6 december. Det dröjde till idag. Kl 22. hade vi 2 cm blöt snö på solcellsmodulerna. Eftersom det förutspås bli kallare från och med måndag får vi räkna med att snön stannar kvar på modulerna. Vi har hittills producerat 23,36 kWh under december och frågan är om det blir något mer. Det är klart bättre än ifjol, då det blev 18,87 kWh under december, som var väldigt kall och snöig.