1. No category

En introduktion til solceller
Nykøbing Mors
23. februar 2011
Solen og potentialet
En timer solskin ~ det årlige globale energiforbrug
Source: IEA
Solen og potentialet
Electricity: 323 km2 (@ 360 TJ per km2)
Energy: 2260 km2
Cell efficiencies
Thin film (various types)
Polycrystalline silicon
Monocrystalline silicon
High efficient cell
Space cell
6 - 12%
12 - 16%
15 - 18%
20 - 23%
30 - 50%
Fleksibel placering
Cell Interconnection
Tabbed cells are connected in series for higher voltage
Tabbing material
Cell
Soldered joint
Solar cell
Conductive paint
N-type silicon
P-type silicon
Connecting tabs
Module Construction
Edge sealant
Front surface
Low iron glass
EVA encapsulant
Cell
Glass fibre
EVA encapsulant
Extruded aluminium
frame
Tri-laminate TEDLAR
Protection and high
light transmission
Seal
Energy production
To avoid air in the laminate
Seal
Humidity and UV
protection
Tommelfingerregel
• 850 kWh / 1 kWp (1000 Wp)
• Afvigelse fra syd forholdsregning iht. tabellen før
Solceller / dimensionering
SB afsnit 6A kapitel 712
Solceller / dimensionering
SB afsnit 6A kapitel 712
Solceller / dimensionering
SB afsnit 6A kapitel 712
Installationsmåder iht.523
tabel 52-D2
Mindre gode
varmeafledningsforhold
Ledertværsnit
mm²
Normale varmeafledningsforhold
Særligt gode
varmeaflednings
forhold
Strømværdier
A
A
A
A
A
18
24
31
42
56
73
89
108
136
164
188
216
248
286
328
17,5
23
29
39
52
68
83
99
125
150
172
196
223
261
298
21
28
36
50
68
89
111
134
171
207
239
299
341
403
464
6
9
12
15
20
27
34
46
62
80
99
118
149
179
206
25
34
43
60
80
101
126
153
196
238
276
319
364
430
497
Kobber
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
Tabel A.2 - Strømværdier for PVC isolerede ledere og - kabler ved en omgivelsestemperatur på 30 °C
Solceller / dimensionering
SB afsnit 6A kapitel 712
3-faset belastning ved brug af en 6 kW inverter
P = √3 x U x I X CosF
I = 6000 / 400 x √3 x 1
I = 8,7 A
Eller benyt producentens angivelser om strømme/kabelvalg.
Bemærk at der ikke regnes med samtidighedsfaktor ved solcelleanlæg !!!
Energirammen
El-produktion og derved solceller tæller 2,5 gange i energirammen
Eks.:
Solcelleanlæg
El-produktion
= 1.000 kWh/år
= faktor 2,5
Godtgørelse i energirammen= 2.500 kWh
•
Installation af solceller giver bygherrer
og arkitekter flere muligheder
– F.eks. større vinduesarealer
– Mindre isolering
Invertere
 IP klasse (montagested)
 Effekt
 Spænding og strøm krav
 Kommunikationskrav
 Design
 1 eller 3-fasede modeller
Moduler
Montageudstyr
• Kabler
 Enkeltledere på DC-siden fra 4 mm2, dobbeltisoleret
 Godkendt til 1800 Volt, UV-bestandig, m.m.
 Typisk stik fra Multi-Contact, men andre benyttes på specialmoduler
• Montagekomponenter
 25 år => rustfrit stål eller aluminium
 Systemleverandører
 Komponentleverandører
 Typisk aluskinner
Tagpap
 Lister
 Alu-Skinner
 Klemholdere
 Tag-gennemføring
Helt tag
 Øger holdbarheden af taget
 Ikke blot et fremmedlegeme
 Inddækning i sider
Diverse tage
Eternittag 1/2
Eternittag 2/2
Vingetegl
Fladt tag
 Alu-understøtninger m/ballast
 Alu-understøtninger uden ballast
 Plastikkonsoller
Specialløsning
• En del af arkitekturen eller selvstændig skulptur
 Stativer
 Skulptur
 Sol-afskærmning
?
Datalogning/display
• CTS/SRO
 Data fra Inverter / Datalogger / Bi-måler med pulsudgang
 Ofte hemmelig protokol i inverter
 Nogle systemer har specifikke krav (måler med M-bus modul)
• Datalogger
 Data til producentprogram eller datafil
• Weblogger
 Opsætter egen hjemmeside
Displayløsninger
•
Synliggørelse af investeringen
•
Mulighed for stor indflydelse på design
•
Flere størrelser
– Standard og specialløsninger
•
Data fra bi-måler med pulsudgang
Gennemgang af installationen
• Produktvalg
• Montageløsning
• Kabelføring med tag-gennemføring
• Inverter og tavleplacering
• Evt. data/display-løsning
• Entrepriseopdeling/placering
Drift
 Vinkel på minimum 15 grader => ingen rengøring
Dog afhængig af lokale forhold
 Inverter melder selv eventuelle fejl (jord, DC, AC, andet?)
Levetid 10-15 år
Mulighed for overvågning online, fjernstyret eller via CTS/SRO-system
Garanti 3-10 år
 Refleksfrit sikkerhedsglas
 Ingen problemer med sne eller vindlast med standardmoduler
Til dato ingen klager over reflekser fra naboens solceller
Til dato ingen afslag fra kommunen grundet lokalplaner (som er meldt til os)
 Inverteren er den eneste komponent det slides
 Ombytning eller reparation
 Ny model
Danfoss
• UniLynx
 1800 Wp – 5400 Wp
 1-faset
 Display
• TripleLynx
 10000 Wp – 15000 Wp
 3-faset
 Display
• Diverse
 Datalogger
 Weblogger
 Mulighed for garanti op til 10 år
• Solcellemoduler
 Sorte celler med sort tedlar
 Transparent tedlar i standardmodul
 Mono/poly
 Kinesisk kvalitet
 Ydelsesgaranti er dækket eksternt
»Schüco Premium Partner
• Standardprodukter
 Mono/poly/tyndfilm moduler
 Montagesystemer i aluminium, invertere
 Man betaler for kvalitet
• Specialprodukter
 glas/tedlar
 3-lags ruder
• Høj effektivitet
Verdens mest effektive modul
Standardmoduler på op til 180 Wp/m2
 Effektiviteter på over 20 %
 Sælger celler til andre specialproducenter
• Flot design
 Helt sort modul
 Back-contact celler
• Norsk kvalitet
 Én størrelse, fokus på større anlæg
 En af verdens største på råvarer
• Facade- og tag-løsninger
 Facader og tage med mulighed for solcelleelementer
 Færdigtdesignede standardløsninger
 Mange farvemuligheder
Danmarks første bygningsintegrerede og
nettilsluttede solcelleanlæg
•
•
•
•
Etableret i 1993
Effekt 4,8 kWp
Effekt efter modifikation 6 kWp
Finansiering Energistyrelsen,
EnergiMidt
Status:
Ingen målelig nedgang i
produktionen.
Solbyprojektet: 1996-1998
•
•
•
•
•
30 parcelhuse
Netforhold
Prisreduktioner
Driftserfaringer
Finansiering fra
Energistyrelsen, Eltra
og Elfor
Sol 300: 1998-2001
•
•
•
•
•
•
•
•
Fordelt i 8 områder
Tidstypisk arkitektur
Optimering af montage
Prisreduktioner
Kvalitetssikring
Produktudvikling
Dataopsamling
Eltra, Energistyrelsen og
brugerbetaling
Sol 1000: 2001-2006
•
•
•
•
•
Landsdækkende projekt
Arkitektur
Prisreduktioner
Standard/pilotanlæg
Gør det selv koncept
Anvendelsesområder
4. Stand-alone anlæg
3. GørDetSelv anlæg
2. Specialanlæg
1. Fleksible standardanlæg
5. Andelsanlæg
Anvendelsesområder
Roof tops
Rooftop 2 kWp
GørDetSelv anlæg 0,25 kW
Anvendelsesområder
- Solcelle”samfund” Pal-Town Jyosai-no-mori
Lokation: Ota, Gunma
Antal huse: 553
Installeret effekt: 2,16 MW
NEDO’s F&U projekt (FY2002-2007)
Anvendelsesområder
Fritstående anlæg
2 kWp i Danmark
10 MWp i Tyskland
Anvendelsesområder
- Bygningsintegrerede anlæg
Solhuset i Hedensted
Tjørnehøj skolen i Brøndby
Beboerhuset Vestergade i Horsens
Anvendelsesområder
- Bygningsintegrerede anlæg
Solar car park in Lyon 150 kWp
Anvendelsesområder
- Bygningsintegrerede anlæg
Taganlæg i Gørlev, tyndfilm ca. 2 kWp
Anvendelsesområder
- Bygningsintegrerede anlæg
Tilbygninger 4 kWp tyndfilm
Anvendelsesområder
- Bygningsintegrerede anlæg
Før renovering
Efter renovering
Slotsskolen i Horsens
• 15 stk. 170 Wp polykrystallinske solcellemoduler
integreret i murhuller på nybygget skole.
• Danfoss inverter
• Installeret effekt 2,55 kWp
Ringgården i Århus
• 60 stk. 170 Wp polykrystallinske solcellemoduler
på speciel stativ
• Danfoss inverter
• Installeret effekt 10,2 kWp
Bindslevs Plads i Silkeborg
• 14 stk. 220 Wp monokrystallinske
solcellemoduler
• Danfoss inverter
• Installeret effekt 3,08 kWp
Energy Flex House, TI
• 2 bygninger med tag af solceller og solvarme
• Sunpower 200 Wp moduler
• Danfoss invertere
• 18 kWp
Energy Flex House
Sønderborg Fjernvarme
• Solceller til forsyning af pumper i forbindelse med nyt stort solvarmeanlæg
• 4,2 kWp
Beboerhus i Horsens
• Solceller integreret i gavl
på nyt beboerhus
• 5,4 kWp
• Danfoss inverter
Beboerhus i Odder
• Solceller på tag og på trappetårn
• Krystallinsk og tyndfilm
• 7,7 kWp
Tjørnehøjskolen - BIPV
• Solceller
integreret i rytterlys
+ glastilbygning
• 17,4 kWp
Tjørnehøjskolen - BIPV
•Transparente solceller som ovenlys
• Solceller skaber lys og skærmer samtidig for
sollyset og forebygger overophedning
DR byen
• Solceller som solafskærmning over
nyhedsstudie
• Standardmoduler for ekstra el produktion
• 125 kWp
• Danfoss invertere
Valby Skole
• Anlægget på Valby Skole er monteret i plan med
taget
• Skorstenene , der stikker op i midten af anlægget,
har ikke indvirke på el-produktionen, da der er
placeret dummyer , hvor skyggerne rammer
Kunstakademiets Arkitektskole
• Rytterlyset i kantinen er forsynet med
transparente solceller
• Solceller er både en del af
byggemateriale og udsmykning af rummet
• I klart solskin dannes flotte effekter på
rummets hvide vægge
Vestforbrændingen i Glostrup
• Solceller som solafskærmning og skulptur
• Solcellerne er placeret diagonalt og sydvendt
for at opnå optimal produktion
Facedeløsning
www.schueco.com
Landsret, Dortmund
www.schueco.com
• Kombineret vinduet og sol afskærmning
• Semit transparente solcellemoduler
Juwi kontorbygninger, Bolanden
www.schueco.com
• Solcellemoduler integreret i facaden allerede under
projekteringsfase
Sample centre, Kuppenheim
www.schueco.com
• Solceller som solafskærmning
• Installeret 14,2 kWp
Solenergi Skive
•
Formålet med Solenergi Skive er at installere 1 MWp solcelle kapacitet på
kommunens bygninger i løbet af de næste 3,5 år og løber fra 1. januar 2009
til 30. juni 2012. Projektet er en del at et Offentlig Privat Partnerskab, OPP.
•
Pga. prisfald på moduler i løbet af 2009 bliver der installeret mere end
1MWp solcelle kapacitet på 130 bygninger.
•
1 MWp solceller fylder 9.000 – 10.000 m²
•
Solcellerne dækker ca. 10 % af kommunens elforbrug
•
Projektets budget er ca. 45 millioner, hvoraf kommune har modtaget et
tilskud fra ForskVE-puljen under Energinet.dk på 22 millioner
Skivehus Skole
•
På Skivehus Skole etableres Danmarks p.t. største solcelleanlæg
•
Anlægget bliver på knap 300 kWp og vil årligt producere ca. 240.000 kWh
elektricitet
•
Solcellerne vil fremover dække ca. 80 % af skolens elforbrug
•
Etableringen af anlægget blev gennemført fra august - november 2009
•
Der anvendes monokrystalinske solcellemoduler af høj kvalitet med 25 års
ydelsesgaranti
•
Der er anvendt ca. 1.400 moduler
•
Vekselrettere er fra Danfoss Solar Inverters
Skivehus Skole – før montering af solceller
Skivehus Skole – efter montering af solceller
EnergiMidts nye administrationsbygning
•
•
•
Lavenergiklasse 1
4 etager med 200 arbejdspladser
Det samlede areal for bygningen er 4.814 m²
Facader mod sydøst
Bevægelige solskodder med
tyndfilms solceller samt semitransparente krystallinske
solceller i facade, på
altanbrystning og i
vinduespartier ved kantine.
Desuden installeres et anlæg
med traditionelle krystallinske
solceller på taget.
Semitransparente solceller
Semi-transparente krystallinske solceller monteret ved kantine.
Solcelleanlæg
Solcelle placering
Solcelletype
Taganlæg 30-45° hældning
mod syd
Krystallinsk
75
10
Facade anlæg sys, vest og
østvendte
Krystallinsk
200
20
Sydvendte ovnlys over
fælleszonen
Transparente krystallinske
33
4
Syd og østvendte i vinduer
ved kantinen
Transparente krystallinske
99
11
Syd og vestvendte i værn
ved udvendigt gangareal
Transparente krystallinske
28
3
Solafskærmning mod syd
”solskodder”
Tyndfilm
285
7,5
720
55,5
SUM
Investering ca. 3 mio. DKK
Solcelle areal (m2)
Installeret effekt (kWp)
Solcelleanlæg/energiramme
•
Elproduktion fra solcellerne ca. 40.000 kWh
•
Produktion pr. m2 bygningsareal: 8,3 kWh/m2/år
•
Godtgørelse i Energirammen: 8,3 x 2,5 = 20,75 kWh/m2/år
•
Bygningens energikrav vil være på ca. 43 kWh/m2
Bygningens areal 4.814 m2
Store installationer
•
•
•
•
Skivehus Skole – 300 kWp
DR bygningen -125 kWp
Solgården - 106 kWp
Energi E2 – 42 kWp
Investeringer i solcelleparker
www.epia.org
Markedsudvikling/økonomi
Økonomi – modulernes prisudvikling
Økonomi – udvikling i installerede MW
Markedsudvikling/økonomi
Added value
Energiproduktion - 1 kWp = 850 kWh
Added value giver besparelser på 10 – 15% af elforbruget.
Markedsudvikling/økonomi
Energitilbagebetalingstid
Markedsudvikling/økonomi
Fordele:
Solceller kan let indpasses på eksisterende byggeri
Solceller kan installeres i det eksisterende el net
Solceller kan aktivt indgå i en bygnings klimaskærm
Solceller har kundeappel
Solceller har lang levetid
Ingen støj
Økonomi
Prisudvikling og tilskudsmuligheder
•
Faldende priser på moduler
•
Eksempel på prisopbygning:
– Moduler
60 %
– Inverter
14 %
– Montagedele
12 %
– Installationen
14 %
Kan det betale sig at købe solceller?
•
•
Simpel tilbagebetalingstid kan komme ned på 15 år!
Eksempel:
– Investering – 6 kWp
= kr. 160.000
– Sparet el: 5.250 kWh * 1,96 kr.
= kr. 10.290
– Tilbagebetalingstid (160.000/10.290) = 15,5 år!
•
Priserne
– Tidligere mangel på råvarer – nu prisfald
– Politisk indflydelse
– Stigende konkurrence i DK
– Forventet levetid for moduler er 40 år
– Added value ved fokus på el og integreringsløsninger
”Nettomålingsordningen”, Lov 437
•
•
•
•
•
•
•
Nettomålingsordning er kun gældende for private og offentlige institutioner
Tilladt at ”lagre el” på nettet
Der afregnes efter nettoforbruget på et år
Net-selskabet er forpligtiget til at udskifte måleren
Uden denne ordning afregnes strømmen til ca. 62 øre/kWh + abonnement for
afregningsmåler
Eller som en el-besparelse
Begrænsninger
– Private: maks. 6 kWp (godt 5.250 kWh og ca. kr. 160.000)
– Man skal bruge mere strøm end man producerer, netto, om året
– Offentlig: 6 kWp pr. 100 m2 BBR areal
– Boligselskaber: 6 kWp pr. husstand f.eks. på fælleshus
Pakkepriser – standard installationer
• Anlægspakke 1.850 Wp
-
-
dækker det typiske stand-by forbrug i
husholdningen
kan producere op til 1.573 kWh,
svarende til 1/3 af et typisk parcelhus
årlige el-forbrug
vejl. pris: ca. kr. 60.000 inkl. installation
og moms
• Anlægspakke 5.550 Wp
-
-
kan producere op til 4.840 kWh,
svarende til et typisk parcelhus årlige
el-forbrug
vejl. pris: ca. kr. 149.500 inkl.
installation og moms
Solceller fra EnergiMidt
•
Salg og service
– Erhverv
– Udbud
– Private
– Offentlige institutioner
– Engros
•
Værdi fra EnergiMidt - 18 år med solceller i Danmark
– Bredt netværk i DK, Europa + hele verden
• Politisk, leverandører, viden, interesseorganisationer
– Relativt stort indkøb
– Sammensætter pakker
– Lagerfører
– Brand
– Erfaring (Installation, beregninger, projektledelse m.m.)
Basic facts
•
•
•
•
Et solcellemodul består af en række solceller der er serielt og parallelt
koblet
Solcellemoduler producerer jævnstrøm som gennem en vekselretter løber
ud på el-nettet som vekselstrøm
Solcellers effekt beskrives som Wattpeak (Wp), som dækker over en test
ved en indstråling på 1000 W/m2, 25 grader varmt modul samt specifikke
luftforhold
I Danmark producerer et solcelleanlæg
ca. 850-900 kWh pr. 1000 Wp solcelleeffekt
Langtidsinvestering!
• Solceller er en langtidsinvestering så se på hele
levetiden
– Ydelsesgaranti vs. produktgaranti
– Hvem står bag garantien?
(Installatør/distributør/producent/forsikringsselskab?)
– Skal jeg tilkøbe ekstra garanti på nogle komponenter?
– Hvilke komponenter er brugt (rustfri eller galvaniseret,
kabelkvaliteter, hvem er producenterne?)
– Hvem ringer jeg til om 3 år - 10 år – 20 år?
• Kvaliteten i solcellemoduler ligger i håndværket og
erfaringen hos producenten og er kun sjældent
synlig i de første par år.
Økonomi – 10 kWp+
•
•
Pris pr. Wp kr. 25,- kr
Produktion pr. Wp i DK ved optimal placering er 0,9 kWh/år
•
Pris pr. kWh ved forskellige levetider
25 kr. / (0,9 kWh*25 år)
= 1,11 kr/kWh
25 kr. / (0,9 kWh*30 år)
= 0,93 kr/kWh
25 kr. / (0,9 kWh*35 år)
= 0,79 kr/kWh
•
Hvad betaler vi for strømmen om 25 år?
Afslutning
Tak for opmærksomheden…..