Analyse av solcelleanlegget på Glava Energy Center i Sverige
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/294704Utgivelsesdato
2015-08-05Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Master's theses (RealTek) [1826]
Sammendrag
I denne oppgaven har Glava Energy Centers (GEC) solcelleanlegg blitt analysert. GEC ligger i Värmland i Sverige og er et testsenter for ulike løsninger for fornybar energi, som for eksempel PV-systemer og batterilagringssystemer. GEC har 27 ulike PV-systemer, så det er kun deler av solcelleanlegget som blir analysert i denne oppgaven. Systemene som kalles Ongrid system 1, 2 og 3 har blitt undersøkt og kartlagt. Analysearbeidet har i hovedsak blitt utført for Ongrid system 3, som er anleggets største system og har en installert effekt på 88 kWp. Ongrid system 1 og 2 har en installert effekt på henholdsvis 17 og 4,5 kWp.
Meteorologiske data fra ulike kilder har blitt evaluert under analysen. Det er kun én av kildene som har timesverdier for Glava det året (2012) analysen blir utført for. Denne kilden er Meteocontrol og blir dermed brukt som kilde for innstrålingsdata i analysen. Det kan fra sammenligning med lokalmålte innstrålingsdata tyde på at Meteocontrol gir for lavere verdier.
For å utføre en simulering av Ongrid system 3 har PVsyst har blitt benyttet. Simuleringen har blitt utført for å estimere forventet energiproduksjon og ytelsesfaktor.
Under analysen av data fra GECs lokale database, ble det oppdaget begrenset tilgjengelighet av måledata fra PV-systemene og den lokale værstasjonen. Netteiers (Fortums) data for energiproduksjon har dermed vært nyttig i arbeidet. Ved gjennomgang av måledata for Ongrid system 3 ble det oppdaget at transformatoren har et stort tomgangstap. I tillegg har hendelser som har ført til stans i anleggets energiproduksjon blitt kartlagt. Eksempler på slike hendelser er lynnedslag og jordingsfeil.
Sammenligning av forventet og faktisk målt energiproduksjon har blitt utført. I tillegg har forventet og faktisk ytelsesfaktor blitt beregnet og sammenlignet. Fra PVsyst-simuleringen forventes en energiproduksjon på 70479 kWh og faktisk produksjon er 82140 kWh. Forventet energiproduksjon er 14,2 % lavere enn faktisk produksjon. Ytelsesfaktoren beregnet på målte data er 93 % og ytelsesfaktor fra PVsyst-simuleringer er 79,3 %. Forskjellen mellom forventet og faktisk ytelsesfaktor er 13,7 %, og det tyder på at anlegget fungerer bedre enn forventet. Selv om kilden for solinnstråling sannsynligvis er litt for lav, er allikevel rimelig å anta at anlegget yter bedre enn forventet. Årsaken til den gode ytelsen kan være den lave temperaturen som fører til økt virkningsgrad, og sammen med moderat eller god innstråling vil det gi gode muligheter for energiproduksjon fra solceller.
ABSTRACT:
In this thesis the photovoltaic plant on Glava Energy Center (GEC) has been analyzed. GEC is located in Värmland in Sweden, and is a test center for various renewable energy solutions, such as PV systems and battery storage systems. The test center has 27 PV systems, and only a part of the photovoltaic plant that has been analyzed in this thesis. The systems called Ongrid system 1, 2 and 3 have been studied and surveyed. The analysis has mainly been performed for Ongrid system 3, which is GEC’s largest PV system with installed capacity of 88 kWp. Ongrid system 1 and 2 have installed capacity of 17 and 4.5 kWp respectively.
Meteorological data from various sources have been evaluated during the analysis. Local measurement data from GEC’s own weather station is one of the data sources. Only one of the data sources has recorded values hourly for Glava, for the year concerned in the analysis. The source used for insolation data is thus Meteocontrol. Comparison of Meteocontrol data with local measured data indicate that Meteocontrol provides values that are too low.
PVsyst has been used to perform a simulation of Ongrid system 3. The simulation is performed to estimate expected energy output and performance ratio.
During the analysis of data from GEC's local database, limited availability of measurement data from the PV systems and the local weather station has been discovered. Data for energy production electricity grid owner (Fortum) has thus been helpful during the analysis. Upon review of the data for Ongrid system 3, it is discovered that the transformer has a large standby operation consumption. In addition, other events such as lightning and earthing faults, which have led to stoppages in the plant's energy production, is surveyed.
A comparison of the data for estimated and measured energy production and performance ratio has been performed. Estimated energy production is 70479 kWh and actual production is 82140 kWh. Estimated production is 14.2% lower than actual production. The performance ratio calculated on measured data is 93% and the performance ratio from PVsyst simulation is 79.3%. The difference between expected and measured performance ratio is 13.7%. This indicates that the system works better than expected. The source of insolation that is used is likely a bit too low, but it is still reasonable to assume that the system works well and better than expected. The reason for the good performance can be the low temperature, which leads to increased efficiency of the PV modules. Together with moderate or good insolation, it will provide good opportunities for energy production from solar cells.