Solar20

1
Solar20 energy at 1 USD / Wp

• Ett hobbyprojekt med mål att skapa ett
  genombrott för kommersiell elproduktion av
  solenergi

2
Hobbyprojekt

• Alla äger resultaten
• Var och en bidrar med kunskap efter förmåga
• Inga ersättningar för arbete
• Inga hårda krav, inga dåliga samveten
• Vi gör det för att det är kul!
• Vissa sjunger i kör, vi forskar i solenergi

3
Hinder

• 150 år av misslyckanden (se MeinelMeinel)
• Energisektorn svår att bryta sig in i
• Krävs att vi ligger vid forskningsfronten
• Paneler får miljardinvesteringar
• Time to market är många år, uthållighet

4
Kommersialisering

• När tiden är mogen bör vi bilda ett bolag
• Aktiekapital 100.000 kr
• Riskkapitalfinansiering 1-5 miljoner

5
Fas 1 introduktion till solel

• Lära känna området
• ALANOD
• ANU
• Borlänge Solar Center
• AutoCAD
• Laserskärning

6
Prototyp 1

• Det fungerar!
• Tekniken som förväntat
• Solföljningen krånglar
• Virket brinner
• Aluminiumfoten spricker
• Vattenkylningen läker
• Spegelytan bucklig
• Dock 20 solar!

7
Fas 2 - principmodell

• RWE Solar
• SMTS, Madrid Polytechnica
• Glasfiber
• Effekt mätning
• Mikrocontroller
• Tid och solstyrning

8
Prototyp 2

• Styrningen och effektoptimeringen fungerar
• Styrningens mekanik behöver förbättras
• Glasfiberstrukturen inte formstabil
• Gjutformen ej exakt

9
Fas 3 - konstruktion

• Materialval
• Konstruktionslösningar
• Optimera skala
• Kostnadsjakt
• Virtual deployment
• Ta in offerter för massproduktion

10
Prototyp 3

• Prova materialval
• Prova komponenter
• Demonstrera vår förmåga
• Fokus på låg kostnad vid volymproduktion
• Inte nödvändigtvis en fungerande prototyp!

11
Fas 4 praktiska prov

• Val av byggplatser
• I samarbete med andra aktörer bygga modell
• Finansiering krävs

12
Fas 5 - kommersialisering

• Industriella nätverk
• Partners
• Patent och varumärken

13
Koncentrerande system

• Högre verkningsgrad, 20-30
• Värmeproblem
• Rörlig mekanik
• Underhåll
• Ytor
• Kunder

14
Utmaningar

• Noggrann styrning subdegree
• Pålitlig mekanik
• Spegelytan
• Solcellerna
• Kylning
• Utomhusmiljö i 25 år
• Lågt underhålls behov
• Investerings och driftkostnad

15
Några aktörer

• Sun Power Corp
• ANU (Silvercell, CHAPS, PV/Trough)
• Euclides / ITER
• Entech Solar
• Whitfield Solar

16
Euclides ITER

• 14 arrayer, 84 meter lång
• Engångsinvestering, inga pengar till underhåll
• 2 av 14 fungerade våren 2004
• Svårt med spegelmaterial

17
Australian National University

• Utvecklar solceller med Origin Pty Ltd
• Koncentrerande teknik, silverspeglar tillsammans
  med Solahart Pry Ltd

18
Sun Power Corp

• N25
• Celltillverkare
• Fresnel-linser

19
Entech Solar

• Fresnel lins
• System på marknaden

20
Whithfield Solar

• University of Reading
• Visat att det går att komma till 1,5 /Wp
• Avknoppning med riskkapital
• EU-funded project, CONcentratorMANufacture

21
Solar20 kostnadsmål

• Investering 1 USD/Wp
• Ej elanslutning, inverter
• Alla omkostnader vid bygge av fält
• Endast materialkostnad vid mindre system
• Ger samma kostnad som vindkraft idag
• Där solen lyser blir det samma kostnad som
  fossilbränslen

22
Solar20 system
Reflector
Receiver
Manipulator
Drive
Structure
Control
Ground support
23
Solar20
Reflector alternativ- glas on steel- Al-plåt-
komposit med film
Receiver, 12,5 cm celler,140 mm hög
Manipulator - var annan meter?
Drive, 3-fas motor 0,75 kW 1350 v/min
Armar
Control
Structure
Infästning i mark
20 ggr koncentration, vattenkyld receiver
(vertikal, horisontell?) 60 meter lång, 5 m bred
24
Solar5
Reflector, 0.6 mm anodiserad aluminium
Täckglas, 4 mm ev. antireflexbehandlat låg-järn
glas (härdat?)
Receiver, 12,5 cm celler, 140 mm hög från GVP
Manipulator, gängstång eller trapetsgäng, 400 mm
slaglängd
Armar av laserskuren, bockad plåt
Drive, 3-fas motor 0,75 kW 1350 v/min
Structure, t.ex. skurna, bockade plåtar av al
eller stål
Infästning på tak
Control, mikrodator med död räkning solsensor.
Givare på motoraxeln ändlägesgivare
5 ggr koncentration, dubbelsidig vattenkyld
receiver 6 meter lång, 125 cm bred, täckt med
glasReflektorvikt ca 14 kg/m2
25
MaReCo
Reflector, 0.6 mm anodiserad aluminium
Täckglas, 4 mm ev. antireflexbehandlat låg-järn
glas (härdat?)
Receiver, 12,5 cm celler, 140 mm hög från GVP
Armar av laserskuren, bockad plåt
Structure, t.ex. skurna, bockade plåtar av al
eller stål
Infästning på tak
Ingen solföljande funktion. Optimerad för höst
och vår4 ggr koncentration, dubbelsidig
vattenkyld receiver 6 meter lång, 100 cm bred,
täckt med glasReflektorvikt ca 10 kg/m2
26
Solar 20 system

• Receiver solceller, kapsling, kylning
• Reflector spegelyta, struktur, ev. glasning
• Manipulator delar för att vrida reflektorn
• Drive motor och styrelektronik
• Structure fundamentet som håller allt på plats
• Ground support infästning I mark eller på tak
• Control dator och sensorer för styrning

27
Budget 1 m2 solyta, 20x, n20

• Solinstrålning 1000 W, 20 ger 200 W
• 1 /Wp x 200 W 200 1600 kr
• 4 meter bred, 60 meter lång, 200 st
• Kostar 80 miljoner och tar 4 år att bygga

Receiver 800 kr 2400 kr/m
Reflector 400 kr 96.000 kr
Manipulator 50 kr 100 kr/st
Drive 50 kr 12.000 kr
Structure 150 kr 36.000 kr
Ground support 100 kr 24.000 kr
Control 50 kr 12.000 kr
Summa 1600 kr 384.000 kr
28
Solar20 budget för praktiska prov

• 6-8 /Wp helt OK!
• Budgetsiffrorna räknas för bygge av stora serier,
  100.000 m2
• Skall finnas möjlighet att optimera till 1 / Wp

29
Vilka förhållanden? Virtual deployment

• Solinstrålning
• Årsinstrålning
• Molnighet
• Solens rörelse
• Klimat
• Temperatur
• Vind
• Hagel
• Markförhållanden
• Jordarter
• Planhet
• Skuggning

• Intäkter
• Energikostnad
• Subventionssystem
• Kostnader
• Arbetskraftskostnad
• Råvarukostnad
• Markkostnader
• Mjuka faktorer
• Finansiering
• Arbetskraft
• Korruption

30

• Härnösand
• IES, Spanien
• Santa Cruz, Califonien

• Quito i Ecuador
• ANU, Austrialien
• Bangalore, India

31
Europe
Härnösand3.5 kW/m2/day
IES5.5 kW/m2/day
32
America
StCruz6.5 kW/m2/day
33
Asia
Bombay5.5 kW/m2/day
34
Australia
Canberra5.5 kW/m2/day