Styrning avgörande för batterilagring

Rätt styrning är lika viktigt som att ha rätt storlek på batteriet. Lär av erfarenheterna från ett pågående Bebo-projekt om batterilagring av solel.

Hur fungerar batterilagring? Är det lönsamt? Kan användningen av egenproducerad solel öka? Svaren kan finnas i det pågående drift- och utvärderingsprojektet för solceller och batterier som Familjebostäder i Stockholm genomför i samarbete med WSP och Bebo.

Helena Ulfsparre och Jens Penttilä.

Helena Ulfsparre, miljöchef på Familjebostäder i Stockholm, och Jens Penttilä, energiingenjör på WSP, berättade om erfarenheterna av förstudien på Bebo & Beloks resultatkonferens i Stockholm den 14 november.

Fem lärdomar
Utvärderingsprojektet startade den 1 mars i år och pågår i ett år. Här följer en kort sammanfattning av erfarenheterna efter halva projekttiden:

  • Krav och standarder saknas när det gäller installation av batterilager i byggnader.
  • Styrningen är avgörande för hur mycket batteriet kan utnyttjas.
  • När batteriet laddas över cirka 80 procent ökar energiförlusterna.
  • Egenanvändningen av solel har hittills inte ökat med batterilagring på grund av batteriförluster.
  • På vinterhalvåret utnyttjas batterilagret lämpligast till att reducera effekttoppar.
  • På sommarhalvåret utnyttjas batterilagret lämpligast till att ta hand om överproduktion från solcellsanläggningen.

Kompatibla system
Testanläggningen finns i en av Familjebostäders flerbostadshus i Svedmyra. Den består av en solcellsanläggning på taket och ett nickel-metallhydridbatteri (NiMH) på 16,2 kWh av märket Nilar.

Från solcellerna går en likströmsförbindelse till ett vindsrum med batteriet och vidare till en Ferroamp-energihubb i källaren där inkopplingspunkten till elnätet finns.

– Solcellsanläggningen på taket fanns redan innan man började fundera på batterilagring. Systemet använder Ferroamps teknik vilket gör att man lätt kan koppla på ett batterilager, sa Jens Penttilä.

Skrift om elsäkerhet
När det gäller installationen av fastighetsbaserade batterier finns inte så många krav och standarder som projektet har kunnat luta sig emot.

Jens Penttilä berättade att projektet har haft stöd av en skrift från Elsäkerhetsverket om elsäkerhet rörande små- och storskalig energilagring av el. Här hittar du skriften!

En av de viktigaste slutsatserna efter halva projekttiden är att styrningen är avgörande för hur mycket batteriet kan utnyttjas.

Effektivare styrning
– Fram till juni hade vi väldigt låg utnyttjandegrad på batteriet och det hade att göra med styrfunktionerna för batteriet. De var de satta till att batteriet skulle gå in och börja stötta vid en ganska hög effektnivå från elnätet, vid ett uttag på 25 kW på fastighetselen, sa Jens Penttilä och fortsatte;

– Sen gjorde vi om inställningarna, så att batteriet skulle gå in och stötta redan vid 12 kW i stället. Det innebar att vi oftare kunde ladda ur batteriet, för att sen när vi hade solelproduktion kunna fylla på det igen. Tidigare var batteriet i princip fulladdat hela tiden, så det fanns bara lite batterikapacitet vi kunde utnyttja för att flytta solelöverskott till senare på dygnet.

Stora förluster
Jens Penttilä visade att med den styrstrategi batterielagret haft under den inledande testperioden uppgick energiförlusten till 25 procent när man jämför hur mycket el som stoppades in i batteriet och hur mycket som kunde tas ut.

– Det var något som förvånade oss. Även leverantörerna kände sig främmande inför det detta. De hade inte sett det tidigare. Men nu har de tittat på det och kommit fram till att de här förlusten har att göra med att när man laddar batteriet ökar förlusterna när batteriet närmar sig fulladdat.

Det är när laddnivån är över cirka 80 procent som förlusterna ökar. Nu tar Ferroamp fram en guide till hur man bäst ska utnyttja batteriet för att minska de här förlusterna.

Inte mer egenanvändning
Användningen av egenproducerad solel har hittills inte ökat med batterilagring för testanläggningen.

– Med solceller utan batterilagring har vi en överproduktion på cirka 11 procent. Det är den andelen som skickas ut på nätet utan att vi får så mycket betalt. Ser man till ökad egenanvändningsgrad med batteriet så har vi laddat batteriet med överproduktionen, men vi har även introducerat förluster genom batteriet, vilket till slut landar på att vi har ungefär samma egenanvändningsgrad som om vi inte hade använt batterilagring, sa Jens Penttilä.

Effektreducering
Batteriet har inte kapat de största topparna i effektuttaget under perioden.

– När vi har det största effektuttaget, uppåt 50–60 kW i uttag från nätet, så har batteriet inte lyckats kapa de här topparna. Det har troligtvis två orsaker. Det ena är att vi hade satt batteriet på att börja ladda ur vid 12 kWs uttag från nätet, så vi har haft för liten nivå för att kunna använda batteriets kapacitet för att kapa topparna. Det andra kan vara att batteriets effektkapacitet vid urladdning inte har räckt till, alltså hur mycket effekt man kan plocka ut ur batteriet under en viss tid.

Slutsats – två driftfall
Jens Penttiläs slutsats är att man måste ta hänsyn till de stora förlusterna vid uppladdning.

– På sommaren har man inte så stort effektuttag i byggnaden. Då skulle man i större utsträckning kunna använda batteriet för att flytta energi i tiden. Och då laddar man bara batteriet med solel upp till cirka 80 procent för att slippa de ökande förlusterna som kommer vid högre batterinivåer. Vintertid skulle man ladda med solelproduktionen och när den inte räcker till även ladda med nätel. Då laddar man upp till en högre nivå och använder sen hela batteriets kapacitet för att kapa de största topparna i effektuttaget från nätet.

Är det lönsamt?
I slutet på Jens Penttiläs och Helena Ulfsparres föredrag fick publiken ställa frågor. Och då kom så klart den viktiga frågan om batterilagring går ihop ekonomiskt.

– Vi är inte helt övertygade om att batterilagring är lönsamt med de batteripriser och elpriser som vi har nu. Däremot kan det bli lönsamt om batterierna blir billigare och om man kan utnyttja dem bättre, svarade Helena Ulfsparre.

Hon tillade att i framtiden kanske Familjebostäder kan använda elbilarnas batterier i garaget i stället för att köpa batterier som står på vinden.

Jens Penttilä menar också att man generellt i första hand ska gå på källan, det vill säga att jobba så långt det är möjligt med effekt- och energieffektivisering innan ett batterilager introduceras. Men han ser stora möjligheter med batterilagring i vissa tillämpningar där effektreducering har ett stort värde.

Text: Mats Cato
mats.cato@forvaltarforum.se

 

PDF-presentation med mätfakta från föredraget på Bebo & Beloks resultatkonferens

 

Familjebostäder satsar på solceller
I bolagets miljöprogram finns krav på att energiprestandan ska ligga på 55 kWh per kvm och år. Samtidigt ska bolaget öka andelen förnybar energi med 50 procent. Därför är inriktningen att ha en solcellsmodul per nyproducerad lägenhet. Familjebostäder har i dag cirka 4 000 kvadratmeter solceller, huvudsakligen i Järva. Årligen ger dessa solceller 550 000 kWh som används till cirka 70 procent som fastighetsel.