• No results found

Simuleringar har utförts med PVGIS 5 för detta arbetet. Det är ett enkelt

simuleringsprogram. PVGIS 5 har ett standardvärde på 14 % för systemförlusten. Men i verkligheten finns olika okända faktor som påverka förlusterna, vilken gör att

solelproduktion från simuleringen kanske skiljer sig från den verkliga på olika platser. Dimensionering av batterilager gjordes med en enkel modell, vilken är baserad på

differensen mellan solelproduktion och MDD:s effektbehov. Resultaten från modellen är bara för ideala förhållande. Detta betyder att inga beräkningar med ur- och uppladdningstid har tagits med och ingen hänsyn har tagits till förluster i växelriktare och batteriernas

För att förenkla montaget, underlätta service samt för att undvika överhettning måste batterierna sitta med visst avstånd mellan varandra. Detta innebär att den verkliga volymen blir större än den beräknade volymen. Detta ger att nettovolym har använts för Tesla

Powerwall2 när batteriernas volym har beräknats.

7

SLUTSATSER

Slutsatserna av detta arbete är att med befintliga teknik och enbart med solel från solceller på containern är avsaltningsanläggningen omöjlig att köra året runt off-grid. Den högsta

solelproduktionen från solceller på containern är 11 MWh i Gobabeb med en

modulverkningsgrad på 22,8 %, och den högsta drifttiden är 8 % per år i scenario 1. Scenario 3 uppnår företagets mål på vattenproduktionen. För att kan köra 100 % drifttid krävs en installerad effekt 141 kW i Gobabeb respektive 179 kW i Visby för scenario 3. Den minsta motsvarande modulytan blir 618 m2 i Gobabeb och 1 184 m2 i Visby med en

verkningsgrad på 22,8 %. Det blir inget extra utrymme med utrustningar som MDD, solceller och batterilager i containern.

Solinstrålningen är jämn i Gobabeb. Därför har Gobabeb valts för att dimensionera

batterilagret. När det gäller 50 % drift i scenario 3, behöver batterierna en kapacitet på minst 160 kWh för att köra avsaltningsmaskin off-grid i Gobabeb. Nettovolym med utrustningar som MDD, solceller och batterilager blir mindre än containerns volym, d.v.s att de får plats i containern.

Kostnaden per liter producerade renvatten är 0,2 kr för scenario 3 i Gobabeb med en

livslängd på 25 år för solcellsmodulerna. Detta är mer än sex gånger högre än vattenpriset på Gotland och i Gotland har mycket minder solelproduktion än i Gobabeb. Det innebär att det inte är en kostnadseffektiv lösning för Gotland i nuläget. Men kostnaden kan sjunka i

framtiden då normalt solceller och batterier bli billigare med tiden. För vattenbristområden så som Gobabeb kan det vara ett värdefullt sätt att lösa vattenbristen.

8

FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE

I denna studie har PVGIS 5 använts för att simulera solcellsproduktionen. Det skulle vara intressant att se vilken resultatanvändning av PVsyst med samma input data skulle ge.

Resultaten söker om avsaltningsanläggningen körs off-grid. Det skulle vara intressant att se om system kopplas till elnät.

Kontrollera om det är möjligt göra mindre maskin med lägre effektbehov.

Kontrollera om rimligheten för att köra avsaltning med andra tekniker från solenergi eller andra energikällor utan solenergi.

9

REFERENSER

Anon. (2017). Solenergi i framtiden - Vattenfall. Retrieved from

https://corporate.vattenfall.se/om-energi/el-och- varmeproduktion/solenergi/solenergi-i-framtiden/

Batteryuniversity. (2017a). Global Battery Markets Information. Retrieved from

http://batteryuniversity.com/learn/article/global_battery_markets

Batteryuniversity. (2017b). How do lithium batteries work? Retrieved from

http://batteryuniversity.com/learn/article/lithium_based_batteries

Bondeson, S. (2018). Batterier och energilagring - Solel utan sol? . Retrieved from

https://savebysolar.se/batteri-energilagring-solceller/

Duffie, J. A., & Beckman, W. A. (2013). Solar Engineering of Thermal Processes: Wiley. Energimyndigheten. (2018). Solceller. Retrieved from

http://www.energimyndigheten.se/fornybart/solenergi/solceller/

Fao. (2005). Namibia. Geography, climate and population. Retrieved from

http://www.fao.org/nr/water/aquastat/countries_regions/nam/index.stm

Gotland, R. (2018). Taxa för region Gotlands allmänna vatten- och avloppsanläggning. Retrieved from https://www.gotland.se/48930

Häberlin, H. (2012). Solar Cells: Their Design Engineering and Operating Principles

Photovoltaics.

Hafez, A. Z., Soliman, A., El-Metwally, K. A., & Ismail, I. M. (2016). Solar parabolic dish Stirling engine system design, simulation, and thermal analysis. Energy Conversion

and Management, 126, 60-75. doi:https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.07.067

Ipowersa. (2018). Off grid solar system calculator. Retrieved from

http://ipowersa.co.za/shop/index.php/system-payback-and-design-calculators/off- grid-solar-system-calculator/

Ise.fraunhofer.de. (2018). PHOTOVOLTAICS REPORT. Retrieved from

https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies /Photovoltaics-Report.pdf

Malmsten, J. (2015). Solceller på tak, Möjligheter och fallgropar. Retrieved from

http://belok.se/download/genomforda_projekt/Solceller%20p%C3%A5%20tak_han dbok.pdf

Merei, G., Berger, C., & Sauer, D. U. (2013). Optimization of an off-grid hybrid PV–Wind– Diesel system with different battery technologies using genetic algorithm. Solar

Energy, 97, 460-473. doi:https://doi.org/10.1016/j.solener.2013.08.016

Mtsab.nu. (2018). Water in a box. Retrieved from http://www.mtsab.nu/sv-SE/water-in-a- box-30296596

Perlman, H. (1993). Where is Earth’s water? Retrieved from

http://water.usgs.gov/edu/earthwherewater.html

PVGIS. (2015). Solar radiation Africa, Europe and Asia. Retrieved from

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/

PVGIS. (2017a). Getting started with PVGIS. Retrieved from

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_static/en/intro.html

PVGIS. (2017b). Overview of PVGIS data sources and calculation methods. Retrieved from

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_static/methods.html

PVGIS. (2018). Photovoltaic Geographical Information System (Version 5). Retrieved from

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html#PVP

SMHI. (2007). Solstrålning. Retrieved from

https://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/solstralning-1.4186

SMHI. (2017a). Normal globalstrålning under ett år. Retrieved from

https://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/normal-globalstralning- under-ett-ar-1.2927

SMHI. (2017b). Risk för vattenbrist. Retrieved from https://www.smhi.se/vadret/vadret-i- sverige/risk-for-vattenbrist

SMHI. (2018). Torka i framtiden. Retrieved from

https://www.smhi.se/kunskapsbanken/hydrologi/torka-1.111075

. Solar Cells: Their Design Engineering and Operating Principles. Photovoltaics. SolarPACES. (2017). How CSP Works: Tower, Trough, Fresnel or Dish - SolarPACES.

Retrieved from http://www.solarpaces.org/how-csp-works/

SolEl-Programmet. (2015). Installationsguide nätanslutna solcellsanläggningar. Retrieved from https://www.svensksolenergi.se/upload/pdf/installationsguidesolceller07.pdf

Solensenergi. (2018). Solceller- solens Energi. Retrieved from

http://solensenergi.se/solensenergi/teknik/solpaneler/

Stridh, B. (2016). Statistik över solcells-installationer i Sverige - 2. Modulverkningsgrad Retrieved from http://bengtsvillablogg.info/2012/11/02/statistik-over-solcells- installationer-i-sverige-2-modulverkningsgrad/

Stridh, B. (2017a). Energilagring. Mälardalens högskola.

Stridh, B. (2017b). Solceller - svar på vanliga frågor. Retrieved from

http://bengtsvillablogg.info/2013/02/10/solceller-svar-pa-vanliga-fragor/

SunPower. (2016). X-Series Solar Panels. Retrieved from https://us.sunpower.com/solar- panels-technology/x-series-solar-panels/

Svensksolenergi. (2015). Fakta om solenergi. Retrieved from

https://www.svensksolenergi.se/fakta-om-solenergi

Sylwan, I. (2018) Energianvändning för Millennium Desalination Device/Interviewer: M.

Wu. Mälardalens högskola.

Tesla. (2018). Powerwall. Retrieved from https://www.tesla.com/sv_SE/powerwall

WaterAid. (2018). Världsvattendagen 2018 Retrieved from

https://www.wateraid.org/se/varldsvattendagen-2018

Wen, G. (2018). Solar Radiation. Retrieved from

https://atmospheres.gsfc.nasa.gov/climate/index.php?section=136

Weniger, J., Tjaden, T., & Quaschning, V. (2014). Sizing of Residential PV Battery Systems.

Energy Procedia, 46, 78-87. doi:https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.160

Wri. (2015). Ranking the World’s Most Water-Stressed Countries in 2040. Retrieved from

http://www.wri.org/blog/2015/08/ranking-world%E2%80%99s-most-water- stressed-countries-2040

Related documents