| dc.description.abstract | Denne oppgaven tar for seg «Lerkendalsanlegget», som er et nettilknyttet solcelleanlegg installert i bygningen der TrønderEnergi har sitt hovedkontor. Bakgrunnen for oppgaven er at modulene i anlegget er delvis skyggelagt gjennom store deler av året. De skyggekastende bygningene utgjør to naboblokker, som ble oppført på samme tid som solcelleanlegget, i tillegg til et høyt hotell, som var ferdigstilt omlag ett år senere. Utgangspunktet i bakgrunnsdelen er den typiske oppbygning av ei solcelle med silisium som halvledermateriale. Dette leder videre til en beskrivelse av strøm spenning-karakteristikken, som simuleres ved hjelp av en Matlab-Simulink modell, for solceller under ulik grad av skyggelegging. Med utgangspunkt i strøm-spenning-karakteristikkene forklares det hvordan en vekselretter med sin algoritme for Maximum Power Point Tracking (MPPT) velger et operasjonspunkt som fører til maksimal effektproduksjon i et solcelleanlegg. Dette diskuteres med hensyn på tre ulike systemtopologier; sentraliserte vekselrettere, streng-vekselrettere og distribuert MPPT ved bruk av Power Optimizere. Lerkendalsanlegget beskrives i et eget kapittel. Fra første driftsår er kun akkumulert produksjonen kjent. Etter konfigureringen av Sunny Webbox, i oktober 2013, er detaljert produksjonsdata lagret. Et overvåkningskamera har dokumentert faktisk skyggelegging gjennom april 2014. Bildene bekrefter at skyggesimuleringene foretatt i PVsyst er nøyaktige. Et utvalg simuleringsscenarier, basert på ulike systemtopologier, er gjennomført i PVsyst. Simuleringene av dagens anlegg viser at nabobygningene fører til 33 % reduksjon i modulenes solinnstråling, sammenlignet med et tilfelle der de skyggekastende nabobygningene er ikke-eksisterende. I tillegg fører den delvise skyggeleggingen til forskjeller i strøm-spenning-karakteristikkene til sammenkoblede moduler, noe som gir dynamiske misforholdtap på om lag 7 %. Dersom dagens modulplassering skal brukes, kan Power Optimizere minimere de dynamiske misforholdtapene. Det største potensialet for økning i årlig energiproduksjon ligger derimot i å flytte modulene til områder med mindre skyggelegging. Kommunen ville ikke tillate en takplassering med modulhelning i dette anlegget, trolig med referanse til reguleringsplanen og dens definisjon av flate tak. Simuleringene viser da at det optimale alternativet, med hensyn på å maksimere årlig energiproduksjon, ville være en takplassering med flate moduler eller en fasadeløsning der modulene er plassert i det øverste området på sørveggen. Simulert økning i produksjonen for disse to alternativene er på om lag 50 %.Oppgaven inkluderer også en økonomidel som beskriver solcellemarkedet i Europa med hensyn på installert kapasitet og innførte støtteordninger. Analyser viser at det ikke vil være økonomisk lønnsomt for en privatperson å investere i et solcelleanlegg i Norge i dag. De høye investeringskostnadene og lave strømprisene er de største barrierene. En innføring av støtteordninger kan redusere de økonomiske tapene, og på sikt føre til et marked med økt konkurranse og lavere priser på komponenter og installasjon. | nb_NO |
