Mulighetsstudie av et solenergisystem ved Innlandet fylkeshus - Optimalisering av et solenergisystem med hensyn på økonomi, effekt og miljø

Abstract

I denne bacheloroppgaven har vi undersøkt mulighetene for å installere et BIPV-system på fasaden til «Innlandet Fylkeshus»; oppgaven vil også omfatte en tak-installasjon. Studien vil vurdere økonomiske, tekniske og miljømessige faktorer (LCA) før det konkluderes med en optimalisert løsning. På bakgrunn av disse faktorene ble problemstillingen vår «Implementering av et solenergisystem ved Innlandet fylkeshus – Hvilken teknologi gir et optimalisert solenergisystem med hensyn på økonomi, effekt og miljø?».

Den første delen av oppgaven var å analysere bygningsinfrastrukturen så vel som energibehovet til bygningen. Videre bestemte vi oss for å studere tre ulike teknologier av solceller: 1. Monokrystallinsk silisium. 2. Polykrystallinsk silisium. 3. CIGS - tynnfilm.

Simuleringene ble utført ved bruk av programvaren PV*SOL. For å begrense omfanget av oppgaven ble det bestemt at prosjektgruppen ikke skulle gå inn på bygningsfysiske- og detaljerte monteringsberegninger av teknologiene. Det ble videre begrenset i miljøanalysen til å ikke inkludere bruksfase (use-phase) og avhending/gjenvinningsfase av systemet (EoL-phase).

Faktorene som ble vurdert ga forskjellige resultater. Fra et teknisk synspunkt var det den monokrystallinske teknologien som hadde den beste ytelsen; fra et økonomisk synspunkt var polykrystallinsk teknologi det minst kostbare, og sist i miljømessig forstand så hadde CIGS - tynnfilm teknologien den minste miljøpåvirkningen. Da vi vurderte avviket for teknologiene for hver faktor, konkluderte vi med at polykrystallinsk var den optimale teknologien for BIPVsystemet. For installasjonen på taket ble monokrystallinsk brukt på grunn av den teknisk overlegne virkningsgraden.

In this bachelor thesis we have investigated the opportunities of installing a BIPV-system on the façade of “Innlandet Fylkeshus”; it will also include a rooftop PV installation. The study will consider economic, technical, and environmental factors (LCA) before concluding with an optimized solution. In respect to these factors, our thesis problem will be “Implementation of a solar energy system at Innlandet Fylkeshus – What technology provides an optimized solar energy system in terms of economy, effect and environment?”

The first part of the assignment was to analyze the building’s infrastructure as well as the energy demand of the building. Further we decided to study three different options regarding PV modules: 1. Monocrystalline silicon (single-crystalline). 2. Polycrystalline silicon (multi-crystalline). 3. CIGS – thin-film.

The simulations were performed using the PV*SOL software. In order to limit the scope of the assignment, it was decided that the project group should not go into building physical and detailed mounting calculations of the technologies. It was further limited in the environmental analysis to not include the operational phase (use-stage) and the disposal/recycling phase of the system (EoL).

The factors considered provided different results. From a technical standpoint, the monocrystalline was the highest performing technology; from an economic standpoint, the polycrystalline was the least costly, and lastly in the environmental sense, the CIGS – thin-film was the technology with the smallest environmental impact. When we considered the deviation in value for each factor, we concluded that the polycrystalline was the overall optimal technology for the BIPV-system. For the rooftop installation, monocrystalline was selected due to the superior technical performance.