Solar20: Revolutionizing Solar Energy Production at $1/Wp

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 Meinel&Meinel) • 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 • N=25% • 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, n=20% • 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

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. 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 Vilka förhållanden? Virtual deployment

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 St:Cruz6.5 kW/m2/day

33. Asia Bombay5.5 kW/m2/day

34. Australia Canberra5.5 kW/m2/day