Slutsats - Utvärdering av solelproduktion och dimensionering av batterilager

6.1 Dimensionering av batterilager

Under arbetets gång insågs vikten av batterihanteringssystemets påverkan för batterilagrens egenskaper. När en slutsats ska dras om vilket batterilager som ska väljas för Röjmyran, eller för framtida projekt, är det viktigt att utgå från egenskaperna för den enskilda tillverkarens batterilager snarare än att bestämma vilken teknik som verkar mest passande.

Ett batterilager i Röjmyran, med dagens dilemma med Skellefteå Krafts som ägande av

solcellsanläggningen och Skellefteå Industrihus som ägande av fastigheten, kommer ett batteri aldrig bli ekonomiskt försvarbart från Skellefteå Krafts synvinkel, oavsett hur mycket priserna på batterierna minskar. Om ett batterilager till Röjmyran trots det anses som en bra investering i nuläget är min rekommendation att investera i nickelmetallhydridbatteriet med en kapacitet på 32,4 kWh eller också vänta ett par år tills priserna sjunkit och prestandan ökat ytterligare. I det här fallet måste erfarenhet och kunskap vägas mot utgiften för batteriet. Utrymmet där batterilagret ska placeras och sättet som de ska tillämpas visar att alla tre batterityper är passande i Röjmyran och det avgörande parametrarna är priset och den tekniska livslängden. Batteritekniken är fortfarande under snabb utveckling och priserna sjunker för varje år.

I ett scenario där både solcellsanläggningen och fastigheten ägts av Skellefteå Kraft hade resonemangen sett annorlunda ut. Min rekommendation hade då varit att investera i

nickelmetallhydridbatteriet i nuläget men i framtiden komplettera systemet med ett litiumtitanatbatteri. I takt med att marknaden för elektriska fordon växer måste således fler laddstolpar installeras.

Litiumtitanatbatteriet har egenskapen att klara extremt många cykler, vilket är nödvändigt om batteriet ska upprätthålla en lång livslängd men ändå kunna laddas och urladdas många gånger per dag. Mats Karlström, Ferroamp Elektronik, kom med en bra idé om att batterierna, under helger och semestrar under sommaren, skulle kunna laddas med överproduktion och således skulle Skellefteå Kraft kunna marknadsföra solelrabatt till bilförare som väljer att ladda i anslutning till Röjmyran. Röjmyran är placerad på samma sida av Skellefteå som Skellefteå Airport och taxibilarna passerar därmed fastigheten när de kör mot flygplatsen. Där finns en potentiell laddkund under tiden som taxin väntar på flygavgångarna.

6.2 Utvärdering av produktionen

6.2.1 Verifiering av solsträngarnas produktion

I respektive riktning har strängarna producerat likvärdigt, förutom juli och augusti i samband med driftstart samt under april. Vad som påverkade strängproduktionens variation under juli och augusti är svårt att säga med säkerhet men ett troligt scenario är att kommunikationen mellan Energi-Hubben och solsträngsoptimerarna vid omstart inte fungerade som det ska. Det var nämligen samma problem som påvisades under april. I samtal med support, Ferroamp Elektronik, framkom att detta problem nu ska vara löst i samband med mjukvaruuppdateringarna. Utöver denna orsak hittades inga andra avvikelser i undersökningen.

6.2.2 Jämförelse mellan verklig och teoretisk produktion

En slutsats utifrån undersökningen är att modulerna är känsliga för höga temperaturer. Huruvida referenscellens temperatur motsvarar modulernas exakta temperatur är omöjligt att avgöra utan praktiska mätningar.

För att i framtiden kunna verifiera produktionen genom den valda metoden är första steget att även implementera en referenscell i de övriga två modulriktningarna på norra taket. I nuläget kan referenscellens uppvisade värde mer ses som en fingervisning och inte som ett exakt värde för globalinstrålningen i alla tre riktningar. I val av referenscell är det viktigt att använda samma

solcellsteknik som tekniken för de befintliga solcellsmodulerna, det vill säga monokristallit kisel, för att globalinstrålningen ska återspegla värdet av instrålningen som modulerna mottar. Beroende på teknik skiljer sig nämligen verkningsgrad och graden av reflektion. Det bör också poängteras att om en investering görs i två referensceller till, ska den förväntade produktionen, som visas i Solar-Log och beskrivs under Appendix B, visa samma värde som verkliga produktionen. Detta medför att en utvärdering i detta omfång inte är nödvändigt framöver då det enkelt kommer gå utläsa i portalen om systemet producerar som den ska.

En kostnadsförfrågan skickades till med JN Solar, företaget som levererat den befintliga anläggningen, och de svarade att två stycken Solar-Log Sensor Box Professional Plus skulle kosta 9700 SEK

exklusive moms och frakt. De är likadana referensceller som den befintliga referenscellen på södra taket. De är också av monokristallint kisel, precis som solcellsmodulerna.

Citerade arbeten

[1] Energimyndigheten, ”Solceller,” Energimyndigheten, 8 Januari 2018. [Online]. Available: http://www.energimyndigheten.se/fornybart/solenergi/solceller/. [Använd 3 Maj 2018]. [2] J. Lindahl, ”National Survey Report of OV Power Applications in Sweden 2016,”

Energimydigheten, 2016.

[3] A. Nordling, R. Englund, A. Hembjer och A. Mannberg, ISSU, Stockholm: Kungliga ingenjörsvetenskapsakademin (IVA), 2015.

[4] IRENA, ”Electricity storage and renewabled: Costs and markets to 2030,” The International Renewable Energy Agency , Abu Dhabi, 2017.

[5] Skellefteå Kraft, ”100 procent förnybart till 2040,” Skellefteå Kraft, [Online]. Available: https://www.skekraft.se/om-oss/foretaget/100-procent-fornybart-till-2040/#box-scenarier. [Använd 3 Maj 2018].

[6] Regeringskansliet, ”Ny teknik,” ”Så gör vi Sverige 100 procent förnybart”, 23 September 2016. [7] Skellefteå Industrihus, ”Unikt koncept för industrihotell i trä,” Skellefteå Industrihus, [Online].

Available: https://skellefteaindustrihus.se/nyheter/7-unikt-koncept-foer-industrihotell-i-trae. [Använd 5 April 2018].

[8] Skellefteå Kraft, Vi tror på solkraft, Skellefteå: Youtube, 2017.

[9] 24 Volt, ”Vad är MPPT och PWM?,” [Online]. Available: http://24volt.eu/mppt.php. [Använd 21 Maj 2018].

[10] K. Divya och J. Østergaard, ”Battery energy storage technology for power systems—An overview,” Technical University of Denmark, Lyngby, 2009.

[11] J. Wang, M. Dooner, X. Luo och J. Clarke, ”Overview of current development in electrical energy storage,” The University of Warwick, Coventry, 2015.

[12] Celltech, ”Vad av batterityp,” Celltech, [Online]. Available: https://www.celltech.se/del-1-batterityper/. [Använd 29 Mars 2018].

[13] IRENA, ”Battery storage for renewables market status and technology outlook,” International Renewable Energy Agency, 2015.

[14] IEEE Standard Glossary of Stationary, ”IEEE Power and Energy Society,” IEEE Standard Association, New York, 2016.

[15] Batteriexperten, ”Hur fungerar ett batteri?,” Batteriexperten, [Online]. Available:

[16] NE Nationalencyklopedin AB, ”Uppslagsverket,” [Online]. Available:

https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/sj%C3%A4lvurladdning. [Använd 29 Mars 2018].

[17] Batteriföreningen, ”Allmänt om batterier,” [Online]. Available:

http://batteriforeningen.se/allmant-om-batterier/. [Använd 29 Mars 2018].

[18] European Assiciation for storage of energy, ”Lead-Acid Battery,” [Online]. Available:

http://ease-storage.eu/wp-content/uploads/2016/07/EASE_TD_Electrochemical_LeadAcid.pdf. [Använd 3 Maj 2018].

[19] European association for storage of energy, ”Lithium-Ion Battery,” [Online]. Available:

http://ease-storage.eu/wp-content/uploads/2016/03/EASE_TD_LiIon.pdf. [Använd 3 Maj 2018]. [20] A. Jaiswal, ”hium-ion battery based renewable energy solution for off-grid electricity: A

techno-economic analysis,” Elsevier, Maryland, 2017.

[21] Batteriföreningen, ”Översikt vanligt förekommande NiCd batterier,” [Online]. Available: http://batteriforeningen.se/oversikt-vanligt-forekommande-nicd-batterier/. [Använd 30 Mars 2018].

[22] European Assiciation for storage of energy, ”Nickel-Cadmium Battery,” [Online]. [Använd 3 maj 2018].

[23] Nilar , ”All there is to know about Nilar and our products,” 2018. [Online]. Available: http://www.nilar.com/wp-content/uploads/2018/03/Nilar-EC-Product-catalogue-2018.pdf. [Använd 12 Spril 2018].

[24] European Assiciation for storage of energy, ”Nickel-metal hydride battery,” [Online]. Available: http://ease-storage.eu/wp-content/uploads/2016/03/EASE_TD_NiMH.pdf. [Använd 3 Maj 2018].

[25] M. Van Der Hoeven, ”Technology Roadmap Energy Storage,” IEA, International Energy Agency, Paris, 2014.

[26] L. Andrén , Solenergi, praktiska tillämpningar i bebyggelse, Halmstad: AB Svensk Byggtjänst, 2015.

[27] J. Meydbray, K. Emery och S. Kurtz, ”Pyranometers and Reference Cells, What’s the Difference?,” PV Magazine, pp. 1-5, 2012.

[28] R. Ringoir, ”When to use a pyronometer vs a reference cell,” Renewable Energy World, 14 Februari 2011. [Online]. Available:

https://www.renewableenergyworld.com/articles/2011/02/when-to-use-a-pyranometer-vs-a-reference-cell.html. [Använd 7 Maj 2018].

[29] IRENA, ”Boosting solar PV market, the role of quality infrastructure,” IRENA, Abu Dhabi, 2017.

[30] European Commission, ”Presentation,” 10 Maj 2017. [Online]. Available: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_static/en/intro_tools.html. [Använd 2 Maj 2018].

[31] Skellefteå Kraft, ”Elnätspriser,” Skellefteå Kraft, 1 Augusti 2017. [Online]. Available: https://www.skekraft.se/foretag/elnat/priser/#box-no-2. [Använd 27 April 2018].

[32] B. Lantz, A. Isaksson och H. Löfsten, Industriell ekonomi, Lund: Studentlitteratur AB, 2014. [33] Gothia Solenergi, ”Solar-Log mäter och kontrollerar,” Gothia Solenergi, [Online]. Available:

http://www.gothiasolenergi.se/produkter/mat-produktionen/. [Använd 9 Maj 2018]. [34] Solare Datensysteme GmbH, ”Installation manual,” [Online]. Available:

http://www.solarcell.com.tr/resim/pdf/SolarLog%C4%B0nstallationManual.pdf. [Använd 9 Maj 2018].

[35] G. Fuchs , B. Lunz , M. Leuthold och D. Uwe Sauer , ”Overview on the potential and on the deployment perspectives of electricity storage technologies,” ISEA, 2012.

[36] J. Weniger, T. Tjaden och V. Quaschning, ” Sizing and grid integration of residential PV battery systems,” HTW Berlin - University of Applied Sciences, Berlin, 2013.

[37] E. Brandsma, Z. Lublin, A. Andersson och D. Andersson , ”Utmaningar för den nordiska elmarknaden,” Statens energimyndighet, Eskilstuna, 2013.

[38] Depositphotos, ”Kompassriktningar transparent bakgrund– stockillustration,” [Online]. Available: https://se.depositphotos.com/144674535/stock-illustration-compass-directions-transparent-background.html. [Använd 2 Maj 2018].

[39] JRC European Commission, ”Monthly global irradiation data,” [Online]. Available: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php. [Använd 2 Maj 2018].

[40] SMHI, ”Normal globalinstrålning under ett år,” 20 Mars 2017. [Online]. Available: https://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/normal-globalstralning-under-ett-ar-1.2927. [Använd 7 Maj 2018].

Appendix A – Besparingar per månad för respektive batteri

I detta appendix redovisas de ekonomiska besparingarna som batterilagren, med respektive lagringskapacitet, ger upphov till under var månad.

I Tabell 25 redovisas de ekonomiska besparingarna för nickelmetallhydridbatteriet från Nilar, med en lagringskapacitet på 32,4 kWh. I Tabell 26 redovisas samma batteri fast med en lagringskapacitet på 64,8 kWh och i Tabell 27 för en lagringskapacitet på 97,2 kWh.

I Tabell 28 redovisas de ekonomiska besparingarna för litiumjärnfosfatbatterier från Pylontech, med en lagringskapacitet på 28,8 kWh. Vidare visar Tabell 29 för lagringskapaciteten 57,6 kWh och Tabell 30 för 86,4 kWh lagringskapacitet.

I Tabell 31 redovisas de ekonomiska besparingarna för litiumtitanatbatterier från Toshiba, med en lagringskapacitet på 54 kWh och vidare visar Tabell 32 för lagringskapaciteten 108 kWh.

Tabell 25. De ekonomiska besparingarna som, nickelmetallhydridbatteriet med en lagringskapacitet på 32,4 kWh, ger upphov till.

Nickelmetallhydrid från Nilar 32,4 kWh

Månad Besparing