Glava Energy Center

Teknikområden / Solenergi

Solenergi

Solkok

Mot bakgrunden att 3 miljarder människor lagar mat med biobränslen vilket bidrar till både lokala och globala miljöproblem med avskogning och utsläpp av växthusgaser så startar GEC via ecoInside innovationsprojektet Solkok.

Med en solkokare är matlagning inomhus och efter solnedgång möjligt. Vidare sker en tidsbesparing eftersom man slipper leta ved och bränsle och kan istället lägga denna tid på utbildning eller ett betalt jobb.

Joto bygger en minimodell av en solkokare:

  • Extremt snabb uppvärmning av vatten. Detta tillsammans med en kokenhet som är optimerad för att inte ge bismaker ger ett godare kaffe
  • Energilager som kan laddas med solenergi och/eller el (ev. utbytbar ”kassett med demo eller illustration av solladdning)
  • Den kan göras i dimensioner så den blir relativt mobil.
  • Fungerar som demonstrator av solkokartekniken men väcker också uppmärksamhet för Löfbergs Lila.

Läs mer om Solkok här (pdf)…

I samarbete med

Joto Solutions tillsammans med Högskolan i Dalarna, Karlstads universitet, Löfbergs Lila. 

Finansiering

Solkok är innovationsprojekt finansierat av ecoInside

Solcelleduk

To norske ingeniører vil gjøre solceller mer vanlige: En kombinasjon av tynnfilm-solceller og støpte laminatduker kan gi strømproduserende, fleksible duker med utallige bruksområder.

Det hele startet som en bachelor – oppgave ved Høgskolen i Sørøst-Norge som gikk ut på å integrere fleksible solceller på en seilduk. To av deltagerne i studentprosjektet, Marius Borg-Heggedal, som fra før er utdannet seilmaker, og Marianne Hernes, valgte å gå videre med ideen etter fullført studium og etablerte firmaet Tarpon Solar A/S. (Källa: Aftenposten nr: 7 2016)

Solceller på rull

har veldig mange mulige bruksområder. I første omgang satser de på faste, landbaserte installasjoner der det er et behov for strømproduksjon. – Vi tester og utvikler i Norge. Det er også her produksjonen skal være, men det store markedspotensialet er i utlandet, tror Hernes. Solcellene de tester ut, har forskjellige egenskaper alt etter hvilken solcelletek nologi de bruker. Hun forklarer at den kan være veldig fleksibel og at den kan rulles opp, men da vil den produsere mindre strøm enn når den er stiv og statisk. Da kan den angivelig konkurrere med de beste på strømproduksjon. Foreløpig er de mest opptatt med testing og utprøving, og det er mye som gjenstår før de kan komme i gang med produksjonen. – Vi jobber med å finne de optimale kombinasjonene av ulike duklag, fibre, lim og solceller, forklarer Borg-Heggedal.

Flere prøver av solceller og laminatduker ligger foran dem på bordet der de holder til i foreløpige lokaler i Aurskog Næringspark.  De ser for seg en trappevis utvikling der de skal produsere duk uten solceller etter jul, og deretter tilpasse produksjonen av sol celler og kabling. Det kreves stor innsikt i støpeproduksjon, og det er ikke mange som har denne kompetansen i Norge. Marius Borg-Heggedal har internasjonal erfaring fra tilsvarende anlegg, og firmaet har utviklet et nytt system som skal tilfredsstille målet om storskalaproduksjon av solcelleprodukter i nytt format.

Trenger nytenkning

Fagansvarlig for finans i miljøstiftelsen Zero, Lene Westgaard-Halle, har møtt de to gründerne og har stor tro på det spennende produktet. – Dette illustrerer godt hvordan utvikling av ny teknologi kan resultere i en type produkter vi ikke tidligere har ett. Ny teknologi kombinert med fornybar energi kommer til å bli en del av hverdagen vår i mye større grad enn vi ser i dag, tror hun.


Zero-representanten understreker likevel at dette produktet ennå er på et tidlig stadium, men at det kan være starten på noe mye større. Hun trekker spesielt frem mulighetene med solcelleduken i tviklingsland.
– Det å sikre ikke-forurensende, lett tilgjengelig og billig energi til folk i utviklingsland er en av verdens store utfordringer, fastslår hun.

Solcellepaneler har et stort fortrinn, og hun tror en flesibel løsning som dette, som også kan brukes til å søke lyunder, vil kunne tjene flere formål. – Vi trenger gründere som tør tenke nytt, og investorer som evner å se muligheten i fornybarmarkedet, understreker hun.

Vil satse på solduken

Administrerende direktør Tor Hodne i Viking Development Group er godt kjent med solcelleprosjektet til Marius Borg-Heggedal og Marianne Hernes. – Vi har vært sparringsparter for dem, bekrefter Hodne. Spesielt
interessant synes han det er med kombinasjonen av solceller og seilduk. Han har tro på produktet så sant de klarer å få ned produksjonskostnadene. Han har ikke tro på at dette kan bli billigere enn tradisjonelle solcellepaneler. – Det skal godt gjøres, men det finnes jo mange situasjoner der tradisjonelle solcellepaneler ikke egner seg så godt. I disse tilfellene bør det være et stort marked for en mer fleksibel løsning, tror han. Hodne forteller at Viking Development Group regner med å investere penger i selskapet.

Mange muligheter

Avdelingsleder Erik Stensrud Marstein ved Institutt for Energiteknikk på Kjeller er godt kjent med solcelleduken til Tarpon Solar A/S og ser på det som et spennende produkt med mange fleksible muligheter til å utnytte solenergien der det er vanskelig å komme til med tradisjonelle solcellepaneler. – En solcelleduk av denne typen gjør det lettere å utnytte solenergien siden den er så fleksibel og kan brukes på så mange forskjellige måter, sier han.

Instituttet har bistått de to gründerne med prøving og testing. Solceller har forskjellige egenskaper og gir forskjellige effekter. – Vi har hatt stor glede av å samarbeide med dem, forteller han. Hvorvidt selskapet vil lykkes i å markedsføre produktet, gjenstår å se. Det vil avhenge av faktorer som teknisk løsning, produksjonsvolum og fleksibilitet i forhold til markedet. Et «problem» er at vanlige solcellepaneler nå er blitt billigere.

SOLCELLER MED ULIKE EGENSKAPER

Krystallinske solceller gir 165 W pr. kvadratmeter eller mer, men er mindre bøyelige og krever mer direkte sol.

Organiske solceller gir 15 W pr. kvadratmeter, men kan rulles sammen og er mindre avhengige av direkte sol.

CIGS solceller plasserer seg omtrent midt imellom og kan rulles sammen.

Läs mer om solcellsduken här (pdf)…

I samarbete med

Tarpon Solar tillsammans med Hallbyggarna, Midsommer, SweModule, Infinity PV och Ferroamp.

Finansiering

ecoInside

Offgridsystemet

På Glava Energy Center finns fem separata offgrid-system i olika storlekar. Ett offgrid-system är ett icke nätanslutet, fristående system av solpaneler som kopplats till batterier. Målet är att prova olika typer av batteribaserade korttidslager av energi och att utveckla en kostnadseffektiv lösning för export.

Fakta

Offgrid-systemen i Glava är från SweModule och Innotech Solar och är byggda på flexibelt byggda stativ av olika material. Tanken är att man ska bygga dem med det material man har till sitt förfogande där de ska stå. Solpanelerna är kopplade till återvunna fristående batterier från MacBat som regelbundet servas med MacBat-teknologi. Systemet sörjer för GECs elförsörjning av den lokala utomhusbelysningen bestående av LED-belysning från SC Burman i ett lokalt likströmsnät.

Dimensionering av systemet har skett i samarbete med Nordic Solar och systemet är integrerat med ett specialutvecklat mätsystem från Metrum.

Exportprodukt

Under 2012 och fram till halvårsskiftet 2013 är målet med offgrid-systemet att utveckla en exportprodukt bestående av fristående solpaneler kopplade till ett batterisystem för kostnadseffektiv korttidslagring av energi. Utvecklingsarbetet pågår i samarbete med bland andra  Ferroamp.

I samarbete med

EUs regionala strukturfondsprogram Norra Mellansverige, Interreg Sverige – Norge, Arvika kommun, Stål & Verkstad, FEM-projektet, Ferroamp, Fortum, ITS Innotech Solar, Karlstads universitet, Macbat, Metrum, Nordic solar, SC Burman och SweModule.

Solmodulprken

Solmodulparken är ett sk ongrid-system, dvs ett icke-fristående, nätanslutet system på totalt 209,8 kW. På GEC testas olika koncept av moduler, stativ och omvandlare (invertrar) i solmodulparken. 

På Glava Energy Center finns två solmodulparker; Solpark 1 och Solpark 2.

 

Solpark 1

Det finns fyra befintliga anläggningar på totalt 134,6 kW, varav 108,2 kW byggdes 2009 som kompletterades under 2012 med ytterligare 28 kW.

 

Anläggning 1 (4,6 kW)

20 moduler från REC Solar

Omvandlare från SMA

Stativ från Terrafix

Jordankare från Jordankartjänst

 

Anläggning 2 (17,6 kW)

80 moduler från Innotech Solar, fyra olika typer

Omvandlare från Eltek Valere

Stativ från Solkraft Mounting Systems

Jordskruvar från Terrafix

 

Anläggning 3 (86 kW)

400 moduler från REC Modules

Omvandlare från ABB

Stativ från Solkraft Mounting Systems

Jordskruvar från Terrafix

 

FoU-anläggning 4 (28 kW)

120 moduler från Innotech Solar och SweModule.

Omvandlare från Microinverter, Optistring, SolarMagic och SMA

Stativ och markfundament från Schetter och från olika ex-jobb på Karlstads universitet, bland annat ett i trä.

 

Solpark 2

I Solpark 2 finns ytterligare två anläggningar på totalt 70,6 kW.

 

Fortums anläggning (50,6 kW)

220 moduler

Omvandlare från ABB

Stativ från Mounting Systems

Markfundamenten är från återanvända betongslipers

 

GECs anläggning på (23 kW)

100 moduler

Omvandlare från ABB

Stativ från Mounting Systems

Markfundamenten är från återanvända betongslipers

 

Mätutrustning

Samtliga nätanslutna system är kopplade till mätutrustning för elkvalitetsmätning från Metrum. Fortum genomför tester på hur solenergin påverkar elnätet.

 

Fakta kring solmodulparken

Skillnader mellan Solpark 1 och Solpark 2

Solenergi spelar en viktig roll även i Sverige. I Glava tar en kvadratmeter stor yta horisontellt emot motsvarande 1000 kWh strålningsenergi. Jämfört med Tyskland, som är världens största marknad för solenergi, är det ungefär tio procent mindre strålningsenergi jämfört med södra Tyskland och det är nästan tio procent mer jämfört med norra Tyskland. Under uppbyggnaden av Solpark 1 2009 jobbade man utifrån ingenjörsregler från Tyskland, där teorin var att mycket snö gav liten produktion, men nu har tester visat att Solpark 1 ger 50 procent mindre produktion än vad man trodde från början.

När Solpark 2 byggdes har man jobbat utifrån lägre vinklar och tätare avstånd mellan stativen jämfört med Solpark 1. Det är nu 11 meter mellan stativen i Solpark 2 jämfört med 21 meter i Solpark 1. Men skillnaden är så liten att det inte spelar någon roll att de skuggar varandra under vintertid, eftersom snön ändå gör att produktionen är så liten. Nu finns möjlighet att forska och se skillnaden mellan Solpark1 och Solpark2, eftersom det finns väldigt lite kunskap inom detta område. Här finns mao utrymme för potentiella ex-jobb!

Total produktion

Det fanns, innan utbyggnaden av Solpark 2, 500 solcellsmoduler med en total yta på 825 m2 och de är vinklade 40 grader rakt söderut. Det ger en instrålningsenergi på 1109 kWh per kvadratmeter och en verkningsgrad på cirka 13 procent. Teoretisk kan därför GECs solcellsmoduler totalt producera cirka 130000 kWh per år. I praktiken levererar GECs solmodulpark i snitt 105000 kWh per år. Tappet förklaras med att solceller producerar likström vilken transporteras till en omvandlare, som konverterar strömmen till växelström. Därefter ökas spänningen i en transformator som levereras ut på elnätet.

Varje enskild modul i parken har en effekt på mellan 200 och 220 Wp. Totalt är det installerat 108 kWp i parken. Med en årlig produktion på 105000 kWh, ger detta en specifik energiproduktion på 978 kWh/kWp. GECs solmodulpark har en PR på 83,7 procent, vilket är över genomsnittet i Europa.

Fortum äger del av Solpark 2

Fortum köpte del av Solpark 2 i december 2012 i sin satsning inom solekonomi. Läs mer om satsningen och erbjudanden på www.fortum.se

Solparkerna har byggts i samarbete med

EUs regionala strukturfondsprogram Norra Mellansverige, Europeiska jordbruksfonden för landsbygdsutveckling, Interreg Sverige – Norge, Arvika kommun, Arvika Näringslivscentrum, Karlstads kommun, Kristinehamns kommun, Stål & Verkstad, FEM-projektet, Region Värmland, ABB, Eltek Valere, Fortum, ITS Innotech Solar, Jordankartjänst, Karlstads universitet, Metrum, Optistring, REC Solar, SMA, Solenergi & Teknik i Åmål, Solkraft Mounting Systems, SweModule och Terrafix.

Ordlista

AC = växelström

DC = likström

PR (performance ratio) = ett nyckeltal som anger hur mycket energi parken producerar i förhållande till det som är teoretisk möjligt

Verkningsgrad = solcellernas förmåga att ombilda solljus till elektricitet

Wp (Watt-peak) = maximal effekt från en solmodul på en kvadratmeter vid 25 grader C. Enheten används för att kunna jämföra olika solmoduler med varandra. En modul med en effekt på 100 Wp ska producera 100 W. Tumregeln är dock att PR ligger på ungefär 80 procent av Wp-värdet.