Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Solcellsanläggningars kostnadseffektivitet för elkrävande verksamhet: Lönsamhet, miljöavtryck och självförsörjningsgrad för solcellssystem med olika orientering
Halmstad University, School of Business, Engineering and Science, Biological and Environmental Systems (BLESS), Energy Science.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 180 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The primary aim of this thesis was to use the calculation instrument for the solar energy potential map of Landskrona to simulate several PV systems to a sanitation company. The calculation tool is designed to calculate the profitability and environmental benefits of installing solar panels. The calculation tool was adapted in order to compare cost efficiency, environmental benefit and degree of self-sufficiency and self- consumption for the solutions. The PV system was planned to a company, Landskrona Svalöv Renhållning (LSR).

Furthermore, four different ways to construct the PV system were investigated; flat against the roof, tilted with respect to the roof, tilted with respect to the roof and oriented (azimuth angle), as well as an installation with a string of tilted PV modules together with PV modules mounted flat against the roof. Variation of the system configurations was achieved by changing the parameters tilt and azimuth angle. The capacity was adjusted so that the annual production would be 83 500 kWh for all the studied systems. The different systems were optimized in two ways; first for the most output per module, and secondly for the greatest self-sufficiency in order to minimize the losses of excess production.

PV modules optimally oriented for production per module provides the highest profitability and lowest payback period. The study suggests that photovoltaic systems are a competitive installation for LSR even without subsidies.

The degree of self-consumption was 11 %. Simulation results showed that the degree of self-sufficiency could only be increased marginally by simply changing the orientation of solar cells (with power adapted to maintained production level). There was no significant benefit from tilting the solar cells by 90 ° to increase self-sufficiency in the winter.

The simulations showed that almost all of the produced electricity was used to LSR 's internal load. This high degree of self-consumption showed very little excess electricity was produced. LSR is connected to the medium voltage power grid via two transformers. The surplus production covered only part of the no-load losses in transformers. Surplus electricity could therefore not be sold, but the high self-consumption rate limited this loss of revenue.

The solar electricity from crystalline silicon cells, results in slightly higher greenhouse gas emissions than wind power but much lower than the production mix of electricity available in the market. The self-produced solar electricity contributed to the environment because LSR did not have to buy the contracted wind electricity, which then became available for others.

The study's conclusions are that a PV system is likely to be profitable for LSR. Self-sufficiency would be about 11%, and the self-consumption rate of 98%. The environmental benefit consisted of the contribution of renewable energy in the mix of electricity generation on the market.

Abstract [sv]

Huvudsyftet med denna rapport var att simulera olika solcellsanläggningar med ett beräkningsverktyg till en renhållningsverksamhet. Beräkningsverktyget är framtaget till solpotentialkartan över Landskrona för att beräkna lönsamheten och miljönyttan av att installera solceller. Beräkningsverktyget anpassades för att jämföra kostnadseffektiviteten, självförsörjningsgraden, självkonsumtionsgraden och miljönyttan med olika systemlösningar på solcellsanläggningar. Landskrona Svalövs Renhållning (LSR) var den renhållningsverksamhet de simulerade solcellsanläggningarna anpassades till.

Först antogs fyra olika sätt att anlägga solcellerna på; platt, uppvinklat från tak, uppvinklat från tak och riktat (azimutvinkeln) samt en systemlösning med en sträng solceller som var uppvinklade tillsammans med en grupp platt anlagda solceller. Sedan utfördes simuleringar genom att ändra parametrarna vinkel och azimutvinkel. Effekten anpassades så att årsproduktionen var 83 500 kWh för alla de studerade systemen. Dessa olika systemlösningar optimerades på två sätt. För det första, till största produktion per modul, för det andra till största självförsörjningsgrad.

Den högsta lönsamheten och lägsta återbetalningstiden gav den solcellsanläggning vars moduler var optimalt orienterad för produktion per modul. Studien pekar mot att en solcellsanläggning för LSR är en konkurrenskraftig installation utan statligt stöd.

I de simulerade fallen täckte den egenanvända elen den totala elanvändningen till ca 11 %.  Simuleringsresultaten visade att denna självförsörjningsgrad endast gick att höja marginellt genom att ändra på orienteringen (med effekt anpassad så att produktionsnivån bibehölls). Det fanns ingen signifikant nytta av att anlägga solceller i 90° för att öka självförsörjningen under vintern.

Simuleringarna visade att nästan all egen elproduktion användes till LSR:s interna last. Denna höga självkonsumtionsgrad visade att mycket lite överskott av el producerades. LSR är anslutna till högspänningsnätet via två transformatorer. Överskottsproduktionen täckte bara en del av tomgångsförlusterna i transformatorerna. Överskottselen kunde därmed inte säljas, men den höga självkonsumtionsgraden begränsade denna förlust av intäkter.

Solkraft från solceller av kristallina solceller har något högre växthusgasutsläpp än vindkraftsel men mycket lägre än den produktionsmix av el som finns på marknaden. Egen solelproduktion bidrog till miljönyttan eftersom LSR inte behövde köpa den kontrakterade vindkraften då de använde egen solel och elen från vindkraft blev tillgänglig för andra.

Studiens slutsatser är att en solcellsanläggning sannolikt skulle vara lönsam för LSR. Självförsörjningsgraden skulle bli ca 11 % och självkonsumtionsgraden över 98 %. Miljönyttan bestod i tillskott av förnybar el i den mix av elproduktion som fanns på marknaden. 

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 47 p.
Keyword [en]
PV-system, self-sufficiency, self-consumption, orientation, Life Cycle Assessment, simulation, solar calculation tool, solar cells, cost efficiency
Keyword [sv]
solcellssystem, simulering, orientering optimering, självförsörjning, självkonsumtion, solberäkningsverktyg, solceller
National Category
Energy Systems
URN: urn:nbn:se:hh:diva-31148OAI: diva2:936416
Subject / course
Energy Technology
Available from: 2016-06-22 Created: 2016-06-13 Last updated: 2016-06-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(13089 kB)19 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 13089 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Energy Science
Energy Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 19 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

Total: 51 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link