19-02-2018 15:12:06

På forkant med solkraften

Det er vanskeligt at forudsige, hvor meget solen vil skinne. Men ny software betyder, at man kan forudsige, hvor meget strøm et solcelleanlæg vil producere.
4. aug. 2016 Af DTU
I dag leverer solceller 1,5 procent af elproduktionen i Danmark. Om sommeren kan andelen nå op på 3,7 procent som i juni 2014.
I dag leverer solceller 1,5 procent af elproduktionen i Danmark. Om sommeren kan andelen nå op på 3,7 procent som i juni 2014.

Ligesom andre producenter vil ejerne af solcellesystemer gerne kende størrelsen af deres produktion på forhånd. Den viden er værdifuld, fordi man så bedre kan styre dels selve solcellesystemerne, dels det samlede elsystem. Det er baggrunden for, at Toyota henvendte sig til et forskerhold ved DTU Compute.

”Efter et års samarbejde har vi udviklet værktøjer, der er i stand til at forudsige produktionen fra solceller nogle timer frem med den nøjagtighed, som er relevant for branchen,” siger adjunkt Peder Bacher, DTU Compute.

Nogle vil måske undre sig over, at bilfabrikanten Toyota interesserer sig for solceller. Imidlertid har den japanske koncern udvidet sine interesser betydeligt over de seneste årtier til at omfatte meget andet end biler. Bl.a. leverer Toyota i dag en række forbrugerprodukter til hjemmet og adskillige innovative løsninger inden for bæredygtig energi.

Fra hustage til hybridbiler

Samtidig har atomkraftulykken på Fukushima-værket i 2011 øget interessen for bæredygtig energi i Japan. Ganske vist tegner solcellerne sig på nuværende tidspunkt for mindre end én procent af landets elproduktion, men andelen vokser, især fordi stadig flere private husejere investerer i cellerne.

Toyota interesserer sig for markedet for solceller til private hjem, men i høj grad også for mulige fremtidige anvendelser til biler. I 2014 solgte Toyota på verdensplan flere end otte millioner hybridbiler, som drives dels af en elmotor, som forsynes fra et opladet batteri, og dels en gas- eller benzindrevet motor. I fremtiden kan solceller på bilen måske bidrage til at lade batteriet op.

At kunne forudsige solcellernes produktion er interessant både for private hjem, for større solcelleanlæg og for fremtidige anvendelser i biler. Forskerholdet på DTU Compute, som ledes af professor Henrik Madsen og lektor Jens Starke, har da også interesseret sig for emnet i nogle år.

”Vi er glade for, at vi har fået mulighed for at udvikle værktøjerne til formålet yderligere gennem samarbejdet med Toyota,” siger Peder Bacher.

Software giver svaret på sekunder

Holdet samarbejder med forskere fra flere institutter på DTU og med meteorologer på DMI om at optimere vedvarende energisystemer, hovedsageligt vindkraft.

Overordnet set er det smart at kombinere solceller og vindkraft, fordi solcellerne har maksimal produktion om sommeren, mens vindproduktionen er størst om efteråret og om vinteren. Under alle omstændigheder er det afgørende for at lykkes med et system, der bygger på varierende produktion, at man kan forudsige størrelsen af de forskellige kilders produktion.

”Vores kolleger på DTU Vindenergi og DMI udvikler komplekse meteorologiske modeller. Vi udvikler modeller, som oversætter deres vejrprognoser og kombinerer dem med andre data på en måde, som giver en prognose for den fremtidige produktion fra et givent solcellesystem,” forklarer Peder Bacher.

”I den forbindelse ser vi enkelheden af algoritmerne som en stor fordel. Mens det tager op til fire timer at køre beregningerne i den samlede meteorologiske model, tager det kun sekunder at få prognosen for solcelleproduktionen. Det øger anvendeligheden af løsningen markant.”

Nu kommer solcellerne

Nødvendigheden af at kunne forudsige produktionen fra solceller vil blive endnu større, i takt med at solkraften begynder at tegne sig for en mærkbar andel af den samlede elproduktion.

I dag leverer solceller 1,5 procent af elproduktionen i Danmark. Om sommeren kan andelen nå op på 3,7 procent – som det skete i juni 2014.

”Andelen er stadig så beskeden, at de systemansvarlige kan balancere elsystemet ved hjælp af de nuværende backupreserver. Men efterhånden som den installerede kapacitet vokser, vil det snart blive afgørende at kunne forudsige output fra solcellerne. Det er klogt at være forberedt på den situation, inden den opstår,” argumenterer Peder Bacher.

”I nogle danske områder, f.eks. Bornholm, leverer solceller allerede høje andele af elproduktionen, og i udlandet kan man finde områder med endnu højere andele. Så vores arbejde har både lokal og international relevans allerede i dag.”

Artiklen er oprindeligt publiceret på DTU. 

Sol og vind på cruisekontrol
Sol og vind på cruisekontrol

I elnettets barndom var der behov for systemer, der sørgede for at holde spændingen stabil, og for ekstra kraft, der kunne sættes ind ved kortslutninger. Nu, hvor en stigende del af elproduktionen ...

Læs mere
Frankrig vil dække 1000 kilometer vej med solceller
Frankrig vil dække 1000 kilometer vej med solceller

Solceller: Mulighederne med solceller bliver skubbet dag for dag. Over de næste fem år vil Frankrig anlægge 1000 kilometer vej belagt med solceller.

Læs mere
MIT: Solcelle så let at den kan ligge på en sæbeboble
MIT: Solcelle så let at den kan ligge på en sæbeboble

MIT-forskere har udviklet en mikroskopisk og let solcelle med et stort potentiale i forhold til fx internet of things eller vingerne på et fly

Læs mere
Se den eksponentielle kurve der viser at fremtiden for solenergi er lys
Se den eksponentielle kurve der viser at fremtiden for solenergi er lys

Solceller: Prisen på solceller rasler ned, og ikke overraskende har det fået det samlede antal MW fra solenergi til at eksplodere. Se grafen, der viser, hvordan solenergi på få år har udviklet sig til at vær ...

Læs mere
Lagring af solenergi vil snart nå et vendepunkt
Lagring af solenergi vil snart nå et vendepunkt

Solen har et stort potentiale som alternativ energikilde, men vi gør næsten ikke brug af det. Det bliver formentlig anderledes inden for de næste fem år, da flere solcelleanlæg og lagringsmulighed ...

Læs mere

Deltag i debatten

Nyheder og arrangementer

Nyeste energi- og miljøjob

luk
close