Solcellehus indvielse - Bramminginfo

Gå til indhold

Solcellehus indvielse


Baggrund for projektet
Det vil nok ikke være korrekt at sige at det var energikrisen der var baggrunden for projektet. Men det var nok energikrisen der gjorde at man ikke kun var fokuseret på oliebaserede energiformer når man kiggede på strømforsyning. I 1978 blev datidens største vindmølle sat i drift - det var en megawattmølle - Tvindmøllen. Vindmøller kunne opsættes på utilgængelige steder og producere strøm, men der skulle påregnes vedligeholdelse hvilket ikke var så ligetil på fjerne lokationer.
I slutningen af 70erne var strømforsyningssektionen hos Jydsk Telefon begyndt at lave forsøg med elforsyningskilder for fjerntliggende telekommunikationsanlæg.
Støttet af det danske Energiforskningsprogram (EFP-82) etablerede Jysk Telefon i 1983 i samarbejde med vindmøllefabrikken Dansk Vind Teknik og batteriproducenten Lyac et hybrid stand-alone forsøgsanlæg bestående af et solcelleanlæg på 4,4 kWp, en vindmølle på 20 kW, et batterilager på 132 kWh og et 12 kW diesel-generator anlæg. Dette forsøg havarerede dog, idet forsøgsanlæggets tekniske installationer som var placeret i en container udbrændte totalt og kun solcellepanelerne var nogenlunde intakte.
Solceller
I 1983 kontaktede Bent Mortensen (leder af strømforsyningssektionen, Jydsk Telefon) John Schwartz (ingeniør og ansat som produktudvikler) hos Kalmargården, Bramming.
Man var i færd med at lave en ansøgning til et EU-projekt. Projektet formål var etablering af et fuldskala stand-alone anlæg (i 4 europæiske lande) der integreret i boligen skulle kunne forsyne en families energibehov.
Til dette formål ville de gerne låne et tag på et af Kalmargårdens udstillingshuse.
Hos Kalmargårdens ledelse kunne man godt se den PR-mæssige fordel i et sådant projekt, men man fandt ikke grundlag for at det kunne retfærdiggøre at der lagdes beslag på et udstillingshus. Udseendet ville forringes og tilgængeligheden ville blive indskrænket.
Den tekniske interesse hos Kalmargårdens produktudvikler var dog for stor til at han straks ville opgive et så spændende projekt.

Hos Kalmargården var man i bekneb for egnede mødelokaler. De få der var, var ofte bookede og til store møder var der ikke egnede lokaler. Ideen opstod så: Hvad med om man byggede et hus beregnet til formålet? Hvis der i projektets økonomi blev afsat en noget større part, ville Kalmargården opføre et Solcellehus og stille det til rådighed i en femårig periode.
Ledelsen hos Kalmargården var med på ideen såfremt projektets financieringsandel af anlægsomkostningerne ville være acceptabel.
Man nåede til enighed med de projektansvarlige om en rimelig betaling af en del af byggeudgifterne samt at Kalmargården havde lov at benytte huset som mødelokale i testperioden, og at projektet skulle have uhindret adgang til de tekniske installationer døgnet rundt. Efter projektudløb var huset Kalmargårdens ejendom.

Kalmargårdens produktudvikler blev projektansvarlig for selve husdelen af projektet - og da der nu skulle igangsættes nyt byggeri, så skulle der også lige bygges ny kontorbygning for Kalmar-Service. John Schwartz fik dermed ansvar for at begge byggerier blev gennemført i henhold til tidsplan og budget - et projekt han hos Kalmargården selv havde initieret. Han havde udarbejdet et budget over solcellehuset som dannede grundlag for beslutningen, og blev bedt om at udarbejde et budget, også for kontorbygningen. Ledelsen forventede at begge budgetter blev overholdt. Trods specielle jordbundsforhold, Solcellehusets specielle karakter og specielle krav til kontorbygningen, blev både tidsplan og budget overholdt. At tidsplanen blev overholdt af alle de implicerede parter, blev bemærket og nævnt ved indvielsen, af direktør for EU's energiforskningsprogram Albert S. Strub - det var ikke sædvane for EU-projekter.
Side 13 i Knasten
Fra Kalmargårdens personaleblad Knasten, august 1984, side 13.
Solcellehuset indvis af Energiminsiteren
Energiminister Knud Enggård, satte ikke blot Solcellehuset, men også det udendørs springvand i drift, da han trykkede på knappen. Foto: Jyske Vestkysten, Jørgen Juhl.
Indvielsen
Overalt i dansk radio, TV og den trykte presse var der i ugen op til og dagene efter indvielsen, stor interesse for Europas første solcellehus der blev indviet i Bramming d. 29. august 1984.
Ved indvielsen deltog blandt andre energiminister Knud Enggård med ministersekretær Ruth Christensen, direktør for EU's energiforskningsprogram Albert S. Strub, Jydsk Telefons direktør Kurt Vestergård, Brammings borgmester Egon Lorentzen og Kalmargårdens direktør Knud Svarre.

Indvielsen blev markeret ved at energiministeren trykkede på en knap, og som en synlig reaktion herpå startede et springvand. Projektdeltagerne havde talt en del om hvordan man kunne synliggøre reaktionen på trykknappen. Det var stadig i sommerperioden så med sollys ville hverken noget indendørs eller udendørs belysning være ret synligt. Ideen fra Kalmargården var så, at man kunne anlægge en lille havedam og heri placere et lille springvand. Der var enighed om at dette var måden at gøre det på.
Huset havde også adgang til elnettet - skulle man gardere sig og lade nettet hjælpe til. Dette var ikke nødvendigt idet alt i huset fungerede som det skulle - meen, for en sikkerheds skyld.
Året før var elbilen Hope Whisper blevet præsenteret i Forum. Man ville være helt sikker på at noget tilsvarende ikke skete her. Når der blev trykket på knappen så ville man være 100% sikker på at  springvandet startede. Dette betød at det måske ikke var med 100% "solcellestrøm" man valgte at starte springvandet. Springvandspumpen blev et par månder efter indvielsen, "lånt" af en formodet haveejer og Kalmargården måtte anskaffe en ny. Den nye pumpe fik lov at stå i nogle uger og så måtte igen en ny anskaffes. Da også denne blev "lånt" syntes man at haveejere der ønskede et lille springvand i haven, var blevet støttet i tilstrækkelig grad, og havedammen forblev nu uden springvand. Ærgerligt når folk ikke kender forskel på dit og mit.

Nogen ved Kalmargården mente at en kamel kunne være en ide til indvielsen. Den kunne symbolisere noget med sheiker og olie - hvilket var et stykke fra projektets indhold. Solceller lavede energi, men solcelleforsøget havde ikke noget at gøre med at være et alternativ til olie. Forsøget gik ud på at forsyne boliger i svært tilgængelige områder med energi. Men nu havde man mulighed for at skaffe en kamel og den skulle bruges. Kamelen blev brugt som en vejviser - man skulle følge kamelen når lokationen for en begivenhed skiftede. De der havde lyst kunne også få en ridetur. Især pressen opfordrede Knud Enggård til at entre kamelen, men han afværgede dette på elegant vis, ved blot at bemærke: "Man skal ikke ride før man selv kan sadle".
Temaet med olie gik igen i gaven til EUs (Dengang EF) repræsentant Albert Strub og til energiministeren. En tønde olie. Tønden var dog på ca. 40 cl. og indholdet var drikkeligt.

Man havde også fået 4 faldskærmsudspringere fra Varde til at springe ud fra et fly og lande ved solcellehuset. Dette lykkedes dog kun 75%.
Udspringerne havde medbragte bannere med som de præsenterede på vej ned - men budskabet blev ikke komplet.
De 3 af faldskærmsudspringerne landede ved solcellehuset som planlagt men på grund af lidt kraftig vind, blev den sidste blæst ud af kurs og måtte lande på stadion.

Et vigtigt indslag var maden. Hotel Kikkenborg leverede mad og drikkevarer som blev serveret i solcellehuset. Indvielsen må betegnes som et vellykket arrangement. Dagens vigtigste gæst som var solen, lod vente lidt på sig. Men blæsten lagde sig og solen kom frem.

Der var bred pressedækning til begivenheden. Bent Mortensen som var projektansvarlig for EU-projektet, blev intervievet af monopolet Danmarks Radio. Der kom et længere indslag i TV-avisen. Her lærte Bent Mortensen at briller med indbygget solfilter ikke er en god ide når man skal i TV. Da indslaget blev bragt, lignede han en hemmelig agent - han manglede bare hatten og øresneglen - de mørke solbriller havde han. Han ærgrede sig gul og blå. Han vidste egentlig godt at brillerne skulle have været skiftet eller taget af.
Projektet


Solen
Lidt om solenergi
Ordet ufattelig vil blive brugt et par gange. Det betyder at der er tale om enten meget megt store eller meget meget små tal/enheder.
Solen leverer ufattelige mængder energi. Hvert sekund omdannes cirka 565 millioner tons brint til 560 millioner tons helium. De cirka 5 millioner tons der hvert eneste sekund omdannes fra stof til energi, udgør cirka 383 trillioner MW.
Næsten al denne energi forsvinder ud i verdensrummet - kun en ufattelig lille mængde rammer Jorden. Trods det, så bliver på kun 3 timer, Jordens overflade bestrålet af Solen i et omfang, der svarer til verdens årlige energiforbrug. Der er rigeligt sol også i Danmark. Hvert år leverer Solen energi svarende til mere end 100 liter olie pr. m2 i Danmark.

I øvrigt skyldes det også solen at vi i dag kan hente olie op af jorden. Det er den solenergi der for millioner af år siden ramte jorden der blev optaget af planter og dyr, der gennem andre millioner af år blev omdannet til olie. Det er biobrændsel. Problemet med denne olie er tidsforskydningen. Olien blev dannet for millioner af år siden - vi forbruger den i hastigt tempo på relativt få år.

Det er også solen der leverer energi til vindmøllerne.
Solens stråler varmer ikke lige meget overalt på Jorden. Solens indfaldsvinkel gør, at strålerne ved Polerne spredes over et større område end ved Ækvator, og derfor vil en kvadratmeter ved ækvator blive varmet mere op end én kvadratmeter på Polerne. Varm luft stiger fra Ækvator og flyder mod Polerne. Det giver plads til at kold vind fra Nord og Syd kan bevæge sig mod Ækvator.
Jorden drejer om sin akse. Luften i de nederste hundrede meter af atmosfæren følger med Jordens rotation, og det får vindene til at bevæge sig i store cirkler. Jo større temperaturforskel der er mellem den varme og den kolde luft, jo hurtigere bevæger luften sig.
Solenergi
Lidt om solceller
En solcelle eller en fotovoltaisk-celle er en diode, der fungerer som transducer, der via den fotovoltaiske effekt omdanner en del af den modtagne lysenergi (typisk synlige og infrarøde elektromagnetiske bølger) til elektrisk energi. Lyskilden kan f.eks. være solens solenergi.
En fotovoltaisk-celle omfatter alle celler uanset optimal fotonbølgelængde – hvorimod solcellers primære anvendelseshensigt er til dele eller hele solens udsendte bølgelængdeinterval indenfor eller udenfor jordens atmosfære.
En solcelle virker stort set ligesom en fotodiode. Solcellen har et meget stort chip areal i forhold til fotodioden.
Flere solceller sættes som regel sammen elektrisk og pakkes ind i plast, glas og en aluminiumsramme for at beskytte solcellerne – og kaldes så et solcellepanel.

Solcelleegenskaber
  • Holdbarhed – de bliver garanteret en holdbarhed på mellem 5 og 40 år afhængig af type og indpakning.
  • Effektiviteten – for sollys er effektiviteten mellem nogle procent og 44.7% (rekord 2013). Typisk har monokrystalline og polykrystaline solceller en effektivitet på 10-21% – amorfe solceller har typisk en effektivitet på 4-8%. Det formodes at den teoretiske grænse er 87%.
  • Lavlys effektivitet – har betydning ved overskyet vejr og hvis det samtidig regner.
  • Mørkelækstrøm – hvis et solcellepanel har en betydende lækstrøm skal solcelleregulatoren slå panelet fra, så akkumulatoren ikke aflades.
  • Effektivitetsformindskelse som funktion af temperaturen. Mange solceller leverer mindre energi ved stigende temperaturer – nogle ca. -0,44%/°C. De fleste solcellers effektivitet er angivet ved en temperatur på 25°C.
  • Energimætningsniveau. Nogle solceller kan kun levere en maksimal energi ved en given temperatur over en vis belysning. F.eks. begynder nogle solceller at mætte ved ca. 800W/m² for almindelige driftstemperaturer på ca. 40-50 °C.

Optimering af sollys til solcellen og omvendt
En given solcelles effektivitet er langt højere ved den rette bølgelængdebelysning. F.eks. har almindelige siliciumbaserede monokrystalline solceller en effektivitet på 50%, hvis de belyses med infrarødt lys med en bølgelængde på ca. 900 nm. Grunden til at 900-1000 nm er optimalt skyldes at en foton med denne bølgelængde, under absorption netop separerer et "hul" og en elektron, med minimal omdannelse af lysenergi til normalt nytteløs varmeenergi.

Fluorescens
Fotoner med en bølgelængde større end ca. 1200nm, kan ikke direkte gøre nytte i monokrystalline siliciumbaserede solceller, men ved at give solcellen opkonverterende "briller" på bagsiden kombineret med et spejl, kan disse fotoner omdannes til fotoner med en bølgelængde mindre end eller lig 900nm.
Herudover er der blevet opdaget en proces som kan få en solcelles effektivitet øget markant, kaldet PETE (photon enhanced thermionic emission).

Stakning af forskellige solceller
En anden måde at øge virkningsgraden af solceller på er at lægge flere forskellige solceller, der hver især er optimeret til hvert deres bølgelængdeinterval, ovenpå hinanden og lade den øverste omsætte f.eks. det blålige og grønlige lys effektivt – og det næste solcelle omsætte det gullige og rødlige lys osv.

Anvendelse
Solceller bliver anvendt til at el-energiforsyne mange typer af udstyr; satellitter, lommeregnere, havelamper, campingvogne, radioapparater, ure, mobiltelefoner, både, bøjer, alarmtelefoner og det offentlige elnet.

En enkelt solcelle kan kun lave en spænding på 0,4..0,7V - og for større celler (12 cm sidelængde) kan deres strøm være mellem 5-7 A ved klar solskin. Legetøjssolceller kan give mellem nogle få mA til 500 mA. Spændingen på ca. 0,5 V er som regel for lav, så det er normalt at man serieforbinder mange solceller så man får op til ca. 15..18 V. Det er også muligt at anvende en step-up-smps-konverter. Kan man selv bygge elektronik kan man selv lave en step-up-smps-konverter eller step-down-smps-konverter.
Solceller har hyppigt et blålige skær, men andre har andre mørke nuancer. Solcellen kan have nogle af følgende egenskaber; stiv, bøjelig og mere eller mindre gennemsigtig.

Solceller producerer jævnstrøm (DC). Dette kan anvendes direkte via en solcelleregulator til at oplade en akkumulator eller andet egnet. Det kan f.eks. være en "deep-cycle" blyakkumulatorer, der dog er 3-10 gange dyrere end almindelige bil- og UPS-akkumulatorer. Bil og UPS akkumulatorer kan ikke tåle at være afladet i længere tid.

Når 230V-AC-udstyr skal strømforsynes fra solceller, kan en speciel vekselretter (eng. inverter) anvendes til el-energi konverteringen. Nogle invertere kan elnet-tilkobles - og hvis man har en aftale med elværket, kan man faktisk få penge for den energimængde som man afleverer.

Fra ca. år 2000 begyndte man at koble solceller pakket i solcellepaneler til det offentlige elnet via specielle elnet tilkoblede vekselrettere eller solcelle-mikrovekselrettere. I Danmark toppede mængden af nye solcelleanlæg per år i 2013, herefter sank interessen da nettomålerordningen på årsbaseret afregning blev afskaffet for nye solcelleanlæg.

Nogle naive ejere af solcelleanlæg forsvarede nettomålerordningen med argumentet: Vi sender jo el ud på nettet hvor den lagres, og får så senere vores egen el tilbage.
Intet kunne være mere forkert. Det var faktisk sådan at netoperatøren (Energinet)  i perioder med overskud af el-produktion skulle betale for at komme af med overskydende kapacitet - og i perioder med mangel på strøm skulle denne afregnes til en nogle gange høj pris.

Den Gordiske knude i energifremstilling og energiforbrug er netop at der mangler brugbare muligheder for lagring. Var dette løst, ville det gøre, at der uanset forbrug, kunne produceres på livet løs når der var gunstige muligheder herfor - den overskydende produktion skulle så lagres i xx-form.
I perioder hvor forbruget var større end produktionskapaciteten skulle man så trække den manglende energi fra det der varv lagret i xx-form.

Et alternativ til lagring er en supplerende energiforsyning der kan skaleres efter behov. Det skal selvfølgelig være en CO2-neutral energiproduktion. Her er atomkraft det oplagte alternativ, men netop på dette område er det ikke kun teknik og det faglige der tæller, men også i høj grad følelser og tro. I Frankrig vil de udbygge brugen af atomkraft - I Tyskland vil de udfase atomkraft.
Lys ide
Danmark og energiforsyning
I Danmark udvinder vi stadig olie og gas. Og vi brænder stadig fossile brændstoffer af i stor stil.
Folketinget vedtog i 2020 den danske klimalov. Formålet med loven er, at Danmark skal reducere udledningen af drivhusgasser i 2030 med 70 pct. i forhold til niveauet i 1990, og at Danmark opnår at være et klimaneutralt samfund senest i 2050.
Dette anser mange ikke for at være realistiske mål, idet de ikke kan opnås uden nye og endnu ikke kendte og/eller afprøvede teknikker.

Danmarks vindmøllepioner Poul La Cour, satte gang i en udvikling der i dag har udmøntet sig i et eksporteventyr, og som betyder at Danmark er frontløber på vindmølleområdet.

Bramming blev sat på landkortet da solcellehuset blev indviet, men det har ikke sat noget betydeligt præg på udviklingen af solcelleteknologien i Danmark. Det der blev gjort forsøg med i 1984, blev realiseret omkring 2012 hvor solceller på taget blev almindeligt.
Altså 28 år senere. Årsagen var at solceller i 1984 var for dyre og for ineffektive. Produktion af solceller som et dansk eksporteventyr er nok ikke om hjørnet. Men måske kan vi være innovative på design. Måske kan danske arkitekter og ingeniører være med til at indtænke solceller i fremtidens byggeri. Eftermonterede solceller på taget er ikke kønt - men nutidens og fremtidens solceller kan formes efter behov, og integreret i en bygning på enten taget, muren, altanen eller i vinduer, kan det være en smuk løsning.

Danmark, med Esbjerg og Bramming har mulighed for at være med når det gælder energilagring. Her er buzzwordet Power-to-X.

Man kan håbe at Esbjerg bliver centrum for udvikling og produktion når det gælder Power-to-X. Og man må håbe at Bramming får realiseret udbygningen af Egnsmuseet hvor Elværkets/Museets primære funktion bliver som læringsmiljø målrettet folkeskolens mellemtrin og udskoling. Stedet skal også være et spændende besøgssted for øvrige museumsgæster, men der vil være fokus på spændende og attraktive læringsforløb til skolerne.

Det er vigtigt at de opvoksende generationer får interesse for, og forståelse for de spændende muligheder naturvidenskaben giver.

  • ”Power-to-X”. Få et apparat til at fungere ved brug af brint eller ammoniak fremstillet ved elektrolyse, hvor strømmen genereres af solceller, vindmøller, vandkraft eller anden vedvarende energikilde.
  • ”Grid”. Fokus på energiforsyning ’fra produktion til stikkontakt’. Forsyn en by eller en region med stabil energi i en virkelighed, hvor strømproduktionen fra sol, vind, vandkraft mv. varierer med vejret, døgnet og årstiderne.
  • Biogas som energikilde. Hvordan udnytter vi bedst vores organiske affald? Afbrænding eller biogas?
  • Boligens magi. Udnyt boligens energi bedst muligt ved at finde de bedste materialer, fra isoleringsmaterialer til de jordbundstyper, der er bedst egnede til jordvarme. Kobling til ”Fremtidens fjernvarme” under DinForsyning, hvor havvandspumper, varmelagring og luft-til-vand er temaer.
  • Skaf drikkevand. Lav råvand til drikkevand. Hvilke jordlag er gode vandårer, hvor kommer vandet fra, hvordan passer vi på det?

Ovenstående vil nogle synes er vigtige og spændende - andre vil synes at tøjmode eller skuespil er mere spændende. Opgaven bliver at få fanget og vedligeholdt interessen for teknik og videnskab.
Hvad blev der af solcellehuset?
Det står der skam endnu!
Det står på samme sted, men solcellerne på taget er der ikke mere. Det store batterirum er der også stadig - men batterier og anden teknik er også væk.
Huset har fået en tilbygning så det er en del større - nu xx kvadratmeter, hvor det oprindeligt var på 74 kvadratmeter.

Da Kalmargården i 1987 gik i betalingsstandsning med senere konkurs, fortsatte solcellehuset som forsøgshus indtil forsøgsperioden ophørte i 1988.

Solcellerne og det tekniske udstyr blev fjernet, og huset stod tomt indtil......
Tilbage til indhold