hig.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Optimering och dimensionering av ett solcellssystem till ett flerbostadshus i Mellansverige: En beräknings- och simuleringsstudie
University of Gävle, Faculty of Engineering and Sustainable Development, Department of Building, Energy and Environmental Engineering.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Sustainable development
The essay/thesis is partially on sustainable development according to the University's criteria
Abstract [sv]

Solkraft kan täcka hela jordens energibehov många gånger utan att släppa ut växthusgaser eller andra giftiga ämnen vid drift och räknas därför till en hållbar och förnyelsebar energikälla. Solkraft är därför en lämplig kandidat till att ersätta dagens ej hållbara fossilbaserade energisystem.

Priset för solceller har sjunkit mycket de senaste åren. Samtidigt som Sverige och EU har som mål att minska koldioxidutsläpp ges både skattereduktion för såld överskottsel från solkraft och ett investeringsstöd. Därför kan det eventuellt vara lönsamt att installera solceller i Sverige trots begränsad solinstrålning.

Det krävs att återbetalningstiden är rimlig för att privatpersoner skall bestämma sig att investera i solceller. Miljövinster är inte alls motiverande för privatpersoner enligt undersökningar. Därför bör solcellsanläggningar optimera och dimensioneras för maximal ekonomisk lönsamhet för att öka chanserna att investeringen blir av.

Det här arbetet undersöker hur ett optimalt solcellssystem ska se ut ur ett ekonomiskt perspektiv för en bostadsförening bestående av 25 lägenheter i Mellansverige under olika ekonomiska förutsättningar. Störst fokus ligger på att analysera hur lutningsvinkeln förändrar resultatet. Elproduktionen hos olika konfigurationer av solcellsanläggningar simulerades fram. Dessa resultat ställdes mot byggnadens elanvändning för att beräkna hur mycket el som används till för att spara inköpt el och hur mycket som säljs för att utifrån det beräkna lönsamheten.

Mest el produceras vid lutningsvinkeln 40° vilket ger marginellt mer än 30° som taket lutar. Det visar sig att lutningsvinkeln kan justeras för att öka lönsamheten men det är endast ett fåtal procent som mest. Skillnaden är som störst för små anläggningar som precis täcker baslasten för fastigheten. Bästa vinkeln för dessa mindre system är 45°. Det är svårt att motivera det dyrare montaget för att vinkla upp modulerna då taket redan lutar nära optimalt. Skillnaden mellan köpt och sparad el är liten om skattereduktion ges. Det är dock oklart hur länge skattereduktionen varar så det är därför säkrare att dimensionera utifrån sitt eget elbehov. Ett solcellssystem dimensionerat för att sälja mycket överskottsel skulle kunna bli en stor förlustaffär.

Om solkraft får större plats i Sveriges elproduktion kan den ge upphov till högre globala koldioxidutsläpp beroende på vilket energislag den ersätter. Samtidigt tar det längre tid i Sverige jämfört med andra länder innan en solcell kan beräknas koldioxidneutral då det redan är mycket låga koldioxidutsläpp i Sveriges elmix kombinerat med relativt låg solinstrålning. Det innebär att solkraft ur ett miljöperspektiv är tvivelaktigt i Sverige.

Abstract [en]

Solar power is estimated to be able to cover the whole earths energy demand many times without releasing greenhouse gases or other pollutants while they operate and is therefore considered a renewable energy source. Solar power is therefore a suitable replacement to today’s fossil based energy systems.

The cost for solar cells have decreased a lot in recent years. At the same time Sweden and the European Union have goals set for reducing the amount of carbon dioxide released so a tax reduction is given to those who sells overproduced electricity from solar power to the grid. This means it could eventual be profitable even in Sweden for installing solar power even though the sun doesn’t shine as much that close to the poles. It is suitable to install solar panels at buildings since it is the building and service sector that uses the most electricity in Sweden.

It must be profitable for private investors before they make the choice to invest in solar panels. Environmental benefits are not as attractive for private investors. Should the solar arrays be optimized in such way that the profit is maximized the investment is more likely to occur.

This paper examines how an optimal solar cell system should look like from a profitable perspective for a building with 25 apartments in the middle of Sweden under different economic conditions. Most focus is directed towards how the tilt angle affects the results. The electricity production of different configurations of solar panels was simulated. These results were then compared to the electricity demand for the building so the amount used for self-consumption and how much is sold to the grid could be calculated and from that calculate how profitable that system is.

Most electricity is produced at the tilt angle of 40°, but marginally more than 30° which the roof is tilted. The difference between tilt angles are just a few percent at most. The difference is most noticeable when the system is just big enough to cover the base electricity demand. The best tilt angle for those systems are 45°. It is hard to advocate for more expensive mounting for bigger systems since the roof already is close to the optimal tilt angle. The value for saved and sold electricity is very close to each other if tax reduction is given. It’s however uncertain for how long tax reduction will last. It is much safer to size a solar array to cover the building’s electricity demand. It could be very costly to size a solar array which relies upon selling electricity with today’s economic condition. However, solar power is questionable in Sweden in an environmental perspective.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 31
Keywords [en]
PV, grid.connected, optimal tilt angle, demand patterns, self-consumption
Keywords [sv]
PV, nätanslutet, optimal lutning, egenanvändning
National Category
Energy Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hig:diva-26981OAI: oai:DiVA.org:hig-26981DiVA, id: diva2:1217498
Subject / course
Energy systems
Educational program
Energy systems – bachelor’s programme (in eng)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-13 Created: 2018-06-13 Last updated: 2018-06-13Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1106 kB)5 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1106 kBChecksum SHA-512
4a96cd1898f72ec57c65912fa8d284b2a83c87f54309f3b19ed26db7041835df8253f99bba864f222382327ebe8f4da6effcad12dc2850232be4f4ba23ad05ed
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Building, Energy and Environmental Engineering
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 5 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 44 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard-cite-them-right
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • sv-SE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • de-DE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf