Towards a CO2 neutral urban environment - Cutting the wire ForskEL (2008). Project. No Følgegruppemøde 11 marts 20

Transkript

1 Towards a CO2 neutral urban environment - Cutting the wire ForskEL (2008). Project. No Følgegruppemøde 11 marts 20

2 Cutting the Wire Outline Formål Projektforløb Status Opsummering

3 Cutting the Wire Formål Nedbryde barriererne mod solceller i andre anvendelser end på sydvendte tagflader Information om lysenergi Karakterisere solceller Standardmålinger giver ingen info Nye solcelleteknologier Lave dimensioneringsværktøj Identificere markedsområder

4 Cutting the Wire Oprindeligt formål a) Måling og udledning af indstrålingsdata for byrummet Mere end 40 sites => udvikling af lysloggere b) Måling af elektriske karakteristikker for et bredt udsnit af solceller påmarkedet (forskellige fabrikater og teknologier) for at opnådatamateriale, der matcher lysindstrålingsniveauerne: 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 400,, 1000 W/m2 => udvikling af LED sol simulator samt software c) Undersøge potentialet for PV CO 2 neutrale substitutionsløsninger for eksisterende applikationer i byen og beskrivelse af markedspotentialet herfor eksisterende applikationer => undersøge energiforbrug samt estimere besparelse i energi og CO 2 -udledning, på baggrund af b) d) Tilvejebringelse af dokumentation der præsenterer de opsamlede data påen brugervenlig facon, givende danske virksomheder et værktøj til at vurdere potentialet for at integrere solceller i deres produkter. Håbet er at initiere et marked for danske virksomheder påpv applikationsområdet. => cd-rom/designværktøj til vurdering af applikationer mht. størrelse, positionering, energiforbrug

5

6 Cutting the Wire Indsatsområder 1. Identifikation af lysforhold Frembringe lysmåleenheder Udvælge sites / monterering og logning Databehandling 2. Karakterisere solceller Bygge LED Sol Karakterisere solceller 3. Modelsystem (kobling af data fra 1 og 2) 4. Identificere markedsområder 5. Markedsføring af projektindhold

7 Cutting the Wire Lysmålinger Der er foretaget dataopsamling af lysindfald på 2 sites i København siden november Der er opnået vigtige erfaringer mht. opsætning af loggere, måleområde af loggerne, ansøgning om tilladelse til opsætning mm. Det blev tidligt i projektet besluttet at udvikle lysloggere, i stedet for at bruge kommercielle loggere grundet pris samt begrænsning i datadetaljering.

8 Cutting the Wire Lysmålinger, dec. 08

9 Cutting the Wire Lysmålinger, april 09

10 Cutting the Wire Udvikling af lysloggere

11 Cutting the Wire Groft spektrometer Print Dette system findes ikke!

12 Cutting the Wire Udvikling af lysloggere Kommerciel logger Vores lysloggere + Eksisterende software til data-off load Måler lysintensitet jf. silicium-cellens respons + Måler total lysintensitet samt spektralfordeling i det synlige område + lav pris (<1000 kr) Pris (>2500 kr) + Platform for yderligere features Stadig under udvikling

13 Cutting the Wire udvikling af lysloggere Kravsspecifikation Udvikling af PCB Udviklingssoftware / simulering Simpel prototype / fejlretning 1:1 prototype Mekanisk/optisk design Udvikling af software til enheden Kalibrering Testloop og fejlretning Produktion

14 Cutting the Wire Status loggere f(r,g,b,h) = fuldt spektrum

15 Cutting the Wire udvikling af lysloggere Send rundt!

16 Cutting the Wire LED Sun Solceller testes i dag under standard test betingelserne: Lysintensitet på1000 W/m 2 Celletemperatur på25 o C Spektralfordeling af lys svarende til AM1.5 Formålet med solsimulatoren LED Sun er, at skabe testbetingelser, hvor lysintensitet samt spektralfordeling er variabel. Herved kan solcellers elektriske ydelse under realistiske forhold bestemmes. Fokus på vores LED Sun har været lav-lys området (0-200 W/m 2 ), med mulighed for at variere på spektralfordeling Den elektroniske belastning i form af et print udvikles, for at nedsætte prisen og gøre enheden mere mobil.

17 Cutting the Wire LED Sun LED-lampe Målespot Fejl LED styring Elektronisk belastning Målesoftware

18 Cutting the Wire LED Sun VBA solcellekar. Labview LED styr Matlab fitning Parametre (V,I) = f(ir,r) Voc, Isc, eff, FF, Rs Rp

19 Cutting the Wire LED Sun vol 2 Ny reflektor opsætning LED opsætning - LED er VIS,NIR,IR -12 stk 50 nm interval IV test Kiethley 2400 Spejl VIS NIR IR 1000 nm 2,5 W 2 W 1 W 0,5 W Reflekterende halvkugle Målespot LED target Total Ca. 23 W pr. 30x30 cm 250 W/m2

20 Cutting the Wire LED Sun vol 2 No Color Peak Wave length Width [lm] [mw/ lm] Poptical [mw] wish No of LEDs realized [mw/nm] 1 UV LEDengin , ,0 2 UV LEDengin , ,0 3 Blue LEDengin 35 16,9 591, , ,5 88,7 4 Dental blue LEDengin , ,0 5 Green LEDengin , ,0 6 Amber LEDengin , ,0 PC amber Rebel 130 2, , ,5 9 red LEDengin 90 4, , ,3 10 Deep red LEDengin , ,0 11 Far red LEDengin , ,7 12 IR Roithner , ,0 13 IR Roithner , ,3 14 IR Roithner , ,0 15 IR Roithner , ,0 16 IR Roithner , ,7 Optisk effekt: 22,5 W

21 Cutting the Wire LED Sun vol 2 LED opsætning

22 Cutting the Wire LED Sun vol 2 Reflekterende halvkugle Målespot Spejl LED target

23 Cutting the Wire Status LED Sun

24 Cutting the Wire Status LED Sun

25 Cutting the Wire Status LED Sun

26 Cutting the Wire Status LED Sun

27 Cutting the Wire Status LED Sun IEC904-9 standard requirements LED sun and Hemispherical Spetral Irradiance LEDsun Hemi W pr. m Spektral irradianse fordelingen ser ud således: Wavelength Interval and Total Percentage nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm: [W/m2] % Irradiance [W/m2] Wavelength [nm]

28 Cutting the Wire Status LED Sun IEC904-9 standard requirements LED sun and Hemispherical Spetral Irradiance LEDsun Hemi W pr. m Spektral irradianse fordelingen ser ud således: Wavelength Interval and Total Percentage nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm : [W/m2] % nm: [W/m2] % Irradiance [W/m2] Wavelength [nm]

29 Cutting the Wire Status LED Sun

30 Cutting the Wire Status LED Sun

31 Cutting the Wire Status LED Sun

32 Cutting the Wire Status LED Sun

33 Formål med workshoppen: For at fået opdateret og nutidigt billede af, hvilke fremtidige PV applikationer til uderummet, som markedet efterspørger til en by som KBH inviterer vi til en brainstorm med visionære opfindere, producenter og fagfolk. Formålet vil være at liste de udendørs applikationer, hvor solceller kan indtænkes og gøre gavn. Herved vil det lette en identificering af mulige barrierer til lancering af de fremtidige PV produkter. Cutting the Wire Workshop

34 Cutting the Wire Workshop Hvor skal de næste målinger i byrummet laves? Hvilken type byrum: bredde på gaden, højde på husene? Hvilke omgivelser karakteriserer byrummet? Konkret placering af solcellen: vandret, lodret eller? Årstidsbestemte solceller?

35 Cutting the Wire Workshop: solceller off grid Off-grid nøgleord: sociale relationer, midlertidighed, sæsonbetonet, uafhængighed Sociale relationer mellem mennesker, kan de forstærkes af off-grid applikationer? Byrums aktiviteter, de midlertidige eller sæson betonede programmer som kan have en uforudsigelig opståen og geografisk placering. Pølsevognen, sommerserveringen, picnic, rickshaws, stilladsbanner, markise og pavillon. Der blev især talt om åbne pladser, evt. metrostationen. Lys kan være med til at skabe stemning/tryghed og bringe folk til at tage nye pladser til sig.

36 Cutting the Wire Workshop: solceller on grid On-grid nøgleord: Max. ydeevne, erhverv/ejerforeninger, dobbeltfunktion ex. Sol/lydafskærmning, tilskud/skattenedsættelser noget-for-noget Max udeevne Fokus påerhverv Der var interesse for dobbeltfunktioner så som, solafskærmning, lydafskærmning Det kunne være interessant at have nogle tilskuds fra kommuner eller stat, lidt noget-for-noget princippet, såf.eks. Kbh ner-tage, tilladelse gives hvis solceller bliver en del af tilrettelæggelse af den nye tagterrasse Ved solafskærming, målinger i højde påbygning, såman kun skulle placere celler i den højde der yder godt Oplagte steder til solceller on-grid: Metrostationer, stadioner, busstationer, busskure, parkeringspladser/huse, lydafskærmning på motorvej. Brug af hele tagflader ved solceller på tag

37 Cutting the Wire Branding

38 Cutting the Wire Branding The Conference will provide an excellent platformfor dialogue and information exchange across the World. The who is who of the PV solar branch will meet at Hamburgto discuss the latest developments in science and industry. Projektet deltager med to poster-præsentationer: Generelt om projektet Om LED Sun og loggere

39 Cutting the Wire Branding Interesse fra tysk firma: Simusolar -Estimering af solenergipotentiale på baggrund af eksakte 3D modeller opbygget ved luftfoto. -Tager hensyn til skyggeeffekter -Mangler faktiske målinger til at verificere simuleringerne

40 Cutting the Wire Opsummering I ansøgningen Lysdata kun total energi måling LED Sol effektivitet vs intensitet Gennem projektet Groft spektralfordelt energimåling Udvikling af lyslogger LED Sol responskurver total gennemkarakterisering af solcellerne

41 Leverancer: Cutting the Wire Opsummering - Spektralfordelt lyslogger: Færdig - LED Sol: Færdig - Lysmålinger byrum: Lavet færre - Databehandling : Mindre fokus Solcelle karakteriserings laboratorium pådtu Fotonik i Roskilde.