Kompetenscentrum SOLVE är nu inne på sitt tredje år

– SOLVE har nu börjat finna sin roll som en samlande kraft för solelforskning i Sverige, säger Marika Edoff som är centrumföreståndare för SOLVE.

Professor Marika Edoff, Uppsala universitet, SOLVE föreståndare 

SOLVE arbetar med forskningsfrågor som syftar till en långsiktigt hållbar utveckling av solel i Sverige. Det krävs kompetens, och tillgång både till data och långsiktiga samarbeten mellan olika partners. SOLVE engagerar akademi, näringsliv, regioner och kommuner.

Sju temaområden samlar sammanlagt 13 doktorander med forskning som spänner från solcellers stabilitet till frågor kring solcellers integration i elnät och lagring. Under 2023 har mycket fokus lagts på utveckling av olika typer av modeller, både utgående från numerisk analys och med hjälp av maskininlärning. Modeller har utvecklats för solceller i hus, i små elsystem och stora, med och utan lagring, samt i agrivoltaiska anläggningar. Ekonomiska aspekter och beslutsstöd har funnits med i modeller. Fysik och biologi har varit till hjälp i utvecklande av spektralt selektiva prototyper, där växter får del av den strålning som de behöver, medan resten av strålningen nyttjas till att generera el.

Under 2024 har vi tagit beslut om att ha ett tema som handlar om hållbarhet för solceller och solcellssystem. Styrelsen tog under 2023 beslut om att rekrytera en postdoktor inom temat för hållbarhet (Tema 7) och rekryteringen är nu i sin slutfas. Dessutom har vi genomfört vår vårkonferens på RISE i Göteborg under hållbarhetstemat, vilket även inkluderade en separat workshop för våra doktorander, berättar Marika Edoff. 

En utmaning för denna typ av kompetenscentrum, men också en fantastisk möjlighet är att skapa samarbeten mellan akademi, näringsliv och andra aktörer. Under 2023 genomfördes ett antal separata on-line-möten mellan företag och intresserade akademiska parter. Förutom konferenser två gånger årligen anordnar SOLVE webinarier, där vi bjuder in brett, alltså inte bara SOLVES medlemmar. På webbinarierna lyfter vi aktuella frågar med koppling till SOLVEs sju teman. Nästa Tema-webbinarium äger rum den 30 augusti och handlar om solceller och stadsplanering (Tema 3 och Tema 6).

SOLVE har också samarbetat med flera aktörer kring examensarbeten. Den 17 juni hölls det första webbinariet på temat vårens examensarbeten, där vi fick en fantastisk översikt över SOLVEs breda verksamhet. Många av examensarbetena har genomförts i samarbete mellan akademi och industriella parter med handledare från industrin och med vetenskaplig och metodgranskning från akademin.

 – Har ni en idé eller frågeställning som ni tror skulle kunna passa för ett examensarbete, tveka inte att kontakta oss. Eftersom många utbildningsprogram planerar för examensarbeten på vårterminen under det sista året, så är bästa tiden för matchmaking mellan studenter och intressanta idéer för examensarbeten under tidsperioden september-oktober, avslutar Marika Edoff.

Marie Kofod Hansen, Energiforsk

På Kärrbo prästgård i Västerås har ett forskningsprojekt om agrivoltaics, det vill säga jordbruk och solenergi i kombination, pågått sedan 2020. Under 2021 levererade Next2Sun de vertikala solpanelerna.

 - Våra bifaciala solcellsmoduler ger hög avkastning jämfört med konventionella sydvända solcellssystem. Agrivoltaics leder till att jordbrukare dra nytta av intäkter från både livsmedel och el, säger Simon Lahr, som arbetar med forskning på Next2Sun. 

Solpanelerna från Next2sun kan användas på nästan all jordbruksmark för betesdjur och boskapsuppfödning, på gräsmark och åkermark.

Next2Sun är involverat i flera forskningsprojekt både i Tyskland och internationellt, berättar Simon Lahr:

– För oss är det viktigt att hela tiden förbättra vårt AgriPV-system så att det blir ännu mer effektivt och ger de bästa förutsättningarna för jordbrukaren. Vi kan se att solcellssystemen ökar den biologiska mångfalden i området under modulerna och skyddar marken mot vinderosion och torka, vilket kan ha positiva effekter under de allt vanligare svåra väderhändelser som orsakas av klimatförändringarna. 

Den partiella skuggan från solcellsmodulerna minskar också avdunstningen från marken – en faktor som blir allt viktigare, till följd av klimatförändringarna. Forskning pågår också om mikroklimat och grödor. 

– Vi har sett att högre avkastning kan förväntas från skuggtoleranta grödor som potatis och gräs, men även skuggintoleranta grödor som vete visade högre avkastning, vilket var fallet i ett forskningsprojekt i Frankrike förra året. Med våra pågående forskningsprojekt i olika länder, som SOLVE, försöker vi ytterligare förstå dessa synergier. 

Forskningen vid Kärrbo prästgård har rönt stort intresse runt om i världen. Modellering av skördeutbyte i agrivoltaiska system är en viktig fråga för många länder runt om i världen.

- Många vill få en synergi mellan solenergi och jordbruk och räkna ut hur man kan upprätthålla en hög nivå av växtproduktion under panelerna, säger Pietro Campana, universitetslektor vid Mälardalens högskola och ledande forskare för projektet vid Kärrbo prästgård. Vi har sett att de vertikala bifaciala solpanelerna fungerar bra.

– Grödan verkar anpassa sig till skuggan under solpanelerna genom att öka bladytan. Vi har också sett en tendens till att grödan presterar bättre under mycket torra delar av säsongen jämfört med om grödan hade placerats på ett öppet fält. Resultaten överensstämmer med resultat som erhållits i andra länder. Med vertikalt monterade solpaneler i rader med 10 meters radavstånd går endast en meter till spillo under solpanelerna, säger Pietro Campana.

Simon Lahr har arbetat på Next2Sun sedan 2022 och har studerat förnybar energi och energieffektivitet med fokus på agrivoltaics i Kassel i Tyskland.

- Genom att kombinera jordbruk med solpaneler kan vi minska konkurrensen om mark mellan livsmedelsindustri och elproduktion. Kombinationen av jordbruk och solpaneler ger jordbrukarna både högre och mer stabila inkomster, samtidigt som de bidrar med förnybar el via solenergi. Det är en hållbar lösning för hela samhället. 

Next2Sun arbetar inte bara med PV-system för jordbrukare. De har ett stort utbud av lösningar, till exempel solcellsstängsel. Next2Sun bygger nu världens största vertikala PV-anläggning på Frankfurts flygplats. 

Next2Sun har varit medlem i SOLVE sedan kompetenscentret startade. 

– Vi vill etablera kontakter med forskare och företag för att hitta nya sätt att göra vårt system ännu bättre och mer hållbart. Det är ett nöje att träffa alla experter i SOLVE och att lära sig mer om den lovande svenska energimarknaden. Vi hoppas kunna hitta nya projekt och samarbeten som det i Kärrbo, som har varit mycket framgångsrikt, säger Simon Lahr.

Marie Kofod Hansen, Energiforsk

Viktiga presentationer:

• Burcak Ebin från Chalmers & Competence Centre Recycling diskuterade PV-återvinning och Chalmers forskning.

• Per Söderberg från Svenska Kyrkan belyste utmaningar med mänskliga rättigheter och due diligence i leverantörskedjan för solceller.
• Carlos Lopez från Energimyndigheten talade om ekodesign och energimärkning av solcellsmoduler och växelriktare.

Postersessionen presenterade forskning från doktorander inom SOLVE, bland annat:

1. Bhavya Rakheja: Inverkan av SnOx-egenskaper på perovskitsolcellsprestanda.
2. Klara Kiselman: Karakterisering av fotoluminescens för tunnfilmssolceller.
3. Majid Salari: LBIC-faskartläggning i kiselsolceller och moduler.
4. Marieke Rynoson: GTI-dekomponering på höga latituder.
5. Elin Daun: Digitalisering inom energi- och byggsektorerna.
6. Mohamad Koubar: Planering för storskalig produktion av solcellsenergi.
7. Sebastian Zainali: Maskininlärning för agrivoltaiska system.
8. Silvia Ma Lu: Kombination av broccoli och halvgenomskinliga CdTe PV-system.Nicklas Jävärgård: Statistiska metoder för generering av syntetiska data.
9. Phil Aupke: Distribuerad maskininlärning för smarta energinät.
10. Santiago Valencia Gozalez: Strategier för optimering av fotovoltaiska system.
11. Amal Nammouchi: Generativ AI för samhällen med förnybar energi.

Dagen avslutades med ett studiebesök på Hans-Olof Nilssons Offgrid Villa och en middag på konferenscentret.

Dag 2: Temadiskussioner och framtidsplaner

Den andra dagen innehöll tematiska diskussioner inom olika forskningsområden.

Tema 1: Avancerad solcellsteknik

Uppdateringar om företagsmentorer, samarbete med industriella partners och doktorandernas framsteg, inklusive detaljerade presentationer av Bhavya Rakheja, Klara Kiselman och Majid Salari.

Tema 3 & 6: Solceller i komplexa system & Planering för storskalig expansion

Presentationer och diskussioner av doktoranderna Santiago Valencia Gozalez, Mohamad Koubar, Phil Aupke och Amal Nammouchi betonade sambandet mellan deras projekt och potentialen för samarbetsresultat.

Tema 7: Hållbarhet

Michiel van Noord från RISE diskuterade hållbarhetsaktiviteter, och André Augusto presenterade Student's Sustainability Challenge och ledde en brainstorming om forskningsfrågor.

Kommunikationsaktivitet:

Hans Nyhlén från STUNS ledde en session för att förbättra deltagarnas kommunikationsförmåga.

Tema 2: Byggnadsintegrering

Diskussionerna omfattade uppdateringar om direktivet om byggnaders energiprestanda (EPBD), brandsäkerhet i solcellsanläggningar samt presentationer av Mikael Carlson och Reidar Stølen om bränder i solcellsanläggningar och forskning om brandsäkerhet.

Tema 4 och 5: Kombinerad markanvändning & Ekonomi och marknad

Sebastian Zainali och Silvia Ma Lu presenterade sina projekt och pågående interaktioner med SOLVE-partners. De lyfte också fram pågående diskussioner kring att främja arbetet med agrivoltaics och PV-designekonomiska studier.Konferensen avslutades med slutdiskussioner och kommentarer av Marika Edoff.

Vi ser fram emot att träffa alla vid nästa SOLVE-evenemang för att fortsätta våra gemensamma ansträngningar för att främja forskning och implementering av solenergi.

För mer information och framtida evenemang, besök vår webbplats.

En dag om utmaningar kring hållbarhet för SOLVE-doktorander

Nyligen anordnades en dag för alla SOLVE-doktorander. En dag som handlade om utmaningar kring hållbarhet. Handledare och doktorander hade givande diskussioner om social och miljömässig LCA, leverantörskedjan för solceller och hur vi kan få tillbaka solcellstillverkningen till Europa. Michiel van Noord (RISE), Birgit Brunklaus (RISE), Johan Lindahl (European Solar Manufacturing Council) och Per Söderberg (Svenska kyrkan) fungerade som handledare. I slutet av dagen (över en pizza) samarbetade studenterna och utmanades att komma med nya (och ibland galna) idéer för att göra solcellslösningar mer hållbara. 

Licentiatseminarium - Ma Lu, Silvia

Silvia Ma Lu, en SOLVE-doktorand vid Mälardalens universitet, presenterade sin forskning med titeln "Solar Irradiance Assessment in Agrivoltaic Systems: Understanding Photosynthetically Active Radiation Separation Models and Dynamic Crop Albedo Effect in Agrivoltaic Systems Modelling" den 15 maj 2024.

Silvia Ma Lu, Mälardalen universitet 

Agrivoltaics, även kallat agrivoltaiska system, är en intressant lösning för övergången till förnybar energi, tack vare den dubbla markanvändningen och det integrerade systemet för livsmedel och energi. Det väcker dock farhågor om de komplexa synergierna och avvägningarna mellan grödor och solcellspaneler. Grödor som odlas under traditionellt jordbruk med öppna fält får jämnt fördelad solinstrålning, medan agrivoltaics introducerar variabel skuggning, vilket stör homogeniteten hos det ljus som samlas in av grödor.

I agrivoltaiska system, där solpaneler stör inkommande solljus till grödor, påverkar grödans reflektionsförmåga eller albedo solpanelerna, särskilt de med bifaciala solceller. Denna avhandling undersöker vidare hur markreflekterade solinstrålningskomponenter påverkar fram- och baksidan av dubbelsidiga systemkonstruktioner under varierande markalbedoförhållanden. Med hjälp av Agri-OptiCE® undersöker denna forskning hur kvaliteten på albedodata påverkar bifaciala system. Resultaten bidrar till att förbättra precisionen i uppskattningar av solinstrålning och effektuttag från solcellsmodulerna, vilket underlättar den praktiska implementeringen av agrivoltaiska system över hela världen. 

För mer information om Silvias forskning och seminariet, vänligen besök

https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-66407

Innovationens roll i den gröna omställningen

Elin Daun är en arkitekt med ett stort intresse för solenergi, digitalisering och innovationsvetenskap. Hon har sedan 2018 arbetat med arkitektur och digitalisering, både undervisande och i praktiken. Sedan i oktober 2023 är Elin Daun doktorand i ett samarbete mellan SOLVE, RISE och Högskolan i Halmstad.

Elin Daun,  Doktorand vid RISE och  Högskolan i Halmstad.

–  Jag hoppas kunna bidra med ny kunskap, främst på ett strategiskt plan, kring hur vi kan utöka mängden byggnadsintegrerad solel i Sverige, berättar Elin Daun. För att vi ska kunna nå våra hållbarhetsmål krävs gröna omställningar av både energi och byggsektorn i Sverige, vilka kan påskyndas av den digitalisering som krävs kring innovationen byggnadsintegrerad solel, säfer Elin Daun.

Just innovationens roll i den gröna omställningen intresserar Elin Daun. Många innovationer har historiskt varit centrala när en sektor har förändrats, vilka sedan i sig ofta är samhällsförändrande. Under industrialiseringen har olika tekniker banat väg för omställningar av industrier, till exempel i övergången från vävstolar till vävmaskiner. Vi är nu i ett skifte där våra energiproducerande tekniker har potentialen att påskynda de gröna omställningarna av hela sektorer och samhället i sig.

Även i ”Twin Transitions” ser Elin Daun att det finns många möjligheter. Konceptet innebär att man studerar den gröna omställningen samtidigt som den digitala omställningen. Där de två processerna sker i samklang så har den digitala omställningen potential att påskynda den gröna. I sammanhanget BIPV (building-integrated PV), som både är en del av och en accelerator den gröna omställningen, så finns vissa av dessa digitala processer. De är viktiga att kartlägga och arbeta med, för att påskynda utbyggnaden av byggnadsintegrerad solel och omställningarna av Sveriges energi och bygg-sektorer.

Elin hoppas dra i gång ett forskningsprojekt inom kort som ska handla om digitaliseringens roll som accelerator i omställningen av energi- och byggsektorerna. Till det kopplas en fallstudie kring spridningen av BIPV/BEPV i Sverige.

–        Mitt mål är att projektet ska belysa hur digitaliseringen kan påskynda den gröna omställningen i de svenska bygg- och energisektorerna. Det är viktigt att vi kan få till en snabb övergång. Det handlar om teknik såväl om hur sektorer arbetar tillsammans för att möjliggöra den.  

Projektet inleds med intervjuer för att samla in data. Sedan gör Elin Daun en fallstudie kring byggnadsintegrerad solel på två olika byggnader i Sverige. Tanken är att ett lyckat och en mindre lyckat projekt ska jämföras.

–        Jag vill bidra till den litteratur som finns kring socio-tekniska övergångar. Just byggnadsintegrerad solel är en mindre marknad än utanpåliggande paneler. Jag tror att den här studien kan lyfta några av utmaningarna och de digitala verktyg som används för att överbrygga dem.

Som arkitekt har man ofta ett ”spindel i nätet”-perspektiv, säger Elin Daun:

–        Arkitekten kommunicerar med olika aktörer kring ett byggprojekt och det ter sig naturligt att man kan se både helheten och detaljerna. Solelen i Sverige fungerar lite på samma sätt – en satsning på storskalig nivå nationellt, men även detaljutförande för de involverade aktörerna. Jag tror att mina erfarenheter som arkitekt är en bra grund att stå på när det handlar om att jobba med den socio-tekniska övergången. 

Webbinarium: PV:s roll i urbana energisystem, 30 Augusti

Under det här webbinariet berättar vi om forskningen kring hur solcellssystem utformas och optimeras när de integreras med urbana energisystem. Vi kommer att ta upp följande frågor:

• Presentation av SOLVE
• Hur optimeras PV-system ur aspekter som teknik, ekonomi och miljö?
• Hur kan solcellssystem, tillsammans med vindkraft och laddning av elfordon, optimeras för att förbättra prestandan hos urbana energisystem (EV)?
• Hur bidrar stora solcellsparker och batterilager till den svenska marknaden för frekvensreglering?
• Hur kan dataanalys och modellering ge information om energibesparingar i smarta elnät?

Tid: 10:00 - 11:30

Registrera dig här

Agenda:

Partners i SOLVE

English

Competence center SOLVE is now in its third year

- SOLVE has now begun to find its role as a unifying force for solar energy research in Sweden, says Marika Edoff, who is the director of SOLVE.

Professor Marika Edoff,  Uppsala University, Director of SOLVE

SOLVE works with research issues aimed at the long-term sustainable development of solar electricity in Sweden. It requires expertise, and access to both data and long-term collaborations between different partners. SOLVE involves academia, industry, regions and municipalities.

Seven thematic areas bring together a total of 13 doctoral students with research ranging from the stability of solar cells to issues related to the integration of solar cells into electricity grids and storage. In 2023, much focus has been placed on the development of different types of models, both based on numerical analysis and using machine learning. Models have been developed for PV in houses, in small and large electricity systems, with and without storage, and in agro-voltaic plants. Economic aspects and decision support have been included in models. Physics and biology have helped in the development of spectrally selective prototypes, where plants receive some of the radiation they need, while the rest of the radiation is used to generate electricity.

In 2024, we have decided to have a theme on sustainability of photovoltaics and photovoltaic systems. In 2023, the Board decided to recruit a postdoc within the theme of sustainability (Theme 7) and the recruitment is now in its final phase. In addition, we have held our spring conference at RISE in Gothenburg under the sustainability theme, which also included a separate workshop for our PhD students," says Marika Edoff.

A challenge for this type of competence center, but also a great opportunity, is to create collaborations between academia, industry and other actors. In 2023, a number of separate online meetings were held between companies and interested academic parties. In addition to conferences twice a year, SOLVE organizes webinars, where we invite a broad audience, not just SOLVE members. In the webinars, we raise topical issues related to SOLVE's seven themes. The next Theme webinar will take place on August 30 and will focus on solar PV and urban planning (Theme 3 and Theme 6).

SOLVE has also collaborated with several stakeholders on thesis projects. On June 17, the first webinar was held on the theme of spring theses, where we got a great overview of SOLVE's wide range of activities. Many of the theses have been carried out in collaboration between academia and industrial partners with supervisors from industry and with scientific and methodological review from academia. 

- If you have an idea or question that you think could be suitable for a thesis, do not hesitate to contact us. Since many programs plan for thesis projects in the spring semester of the final year, the best time for matchmaking between students and interesting ideas for thesis projects is during the period September-October, concludes Marika Edoff.

Marie Kofod Hansen, Energiforsk

Different alignments are possible without significant electricity loss ,” explains Simon Lahr, Research Referent at Next2Sun.

At Kärrbo Präsgård in Västerås, a research project on agrivoltaics —combining agriculture and solar power—has been underway since 2020. In 2021, Next2sun delivered the vertical solar panels and the patented racking system.

“Our bifacial photovoltaic modules achieve high yields compared with conventional south-facing PV systems. In agrivoltaics, farmers can take advantage of revenue from both foodstuffs and electricity,” says Lahr. The solar panels from Next2sun can be employed on almost all agricultural land, including grazing animals/livestock farming, grassland, and even arable land.

Next2Sun is involved in several research projects both in Germany and internationally. Lahr emphasizes, “For us, it is important to continuously improve our AgriPV system to make it even more efficient and provide the best conditions for farmer. We see that the PV systems increase biodiversity in the area beneath the modules and protect the soil against wind erosion and drought, which can have positive impacts during increasingly common climate change induced severe weather events.” 

The partial shade from the PV modules also reduces the evaporation rate of the land – a factor that is becoming increasingly important due to the climate change. Research is ongoing about microclimate and crops. “We have seen that higher yields can be expected from shade-tolerant crops such as potatoes and grass, but also from rather shade-intolerant crops like wheat, which showed higher yields in a research project in France last year. With our ongoing research projects in different countries, like SOLVE, we try to further understand these synergies.” 

The research at Kärrbo Präsgård has attracted global interest. Modeling crop yields in agrivoltaic systems is a major issue for many countries. “Many want to achieve a synergy between solar power and agriculture and figure out how to maintain a high level of crop production under the panels,” says Pietro Campana, Senior Lecturer at the University of Mälardalen and lead researcher for the project at Kärrbo Präsgård. “We have seen that the vertical bifacial photovoltaics modules are working well. The crop seems to adapt to the shade under the solar panels by increasing the leaf area. We have also seen a tendency for the crop to perform better during very dry parts of the season compared to crops in open field. The results are consistent with those obtained in other countries. With vertically mounted solar panels in rows with 10-meter row spacing, we lose 1 meter under the solar panels, i.e. 10% of the market and grassland production in 2021-2022,” explains Campana. 

Simon Lahr has been working at Next2Sun since 2022, studied Renewable Energies & Energy Efficiency with a focus on PV & Agri-PV in Kassel, Germany. He highlights, “By combining agriculture with solar panels, we can prevent the competition for land between the food industry and electricity production. The pressure resulting from an increasing shortage of space and land sealing is reduced. The combination of agriculture and solar panels provides farmers with both higher and more stable incomes while contributing renewable electricity via solar power. This is a sustainable solution for the whole society.” 

Next2Sun is not only working with PV Systems for farmers; they offer a variety of solutions, such as solar fences. Currently, Next2Sun is building the world’s largest vertical PV plant at Frankfurt Airport. Next2Sun has been a member in SOLVE since the competence center started. 

“We want to establish contacts with researchers and companies to find new ways to make our system approach even better and sustainable. It is a pleasure to meet all experts in SOLVE and learn more about the promising Swedish energy market. We hope to find new projects and cooperations like the one in Kärrbo, which has been very successful, says Lahr.

Marie Kofod Hansen, Energiforsk

• Burcak Ebin from Chalmers & Competence Centre Recycling discussed PV recycling and Chalmers' research. 
• Per Söderberg from the Church of Sweden highlighted human rights challenges and due diligence in the PV supply chain. 
• Carlos Lopez from the Swedish Energy Agency spoke about eco design and energy labeling for PV modules and inverters. 

The poster session featured research from PhD students within SOLVE, including: 

1. Bhavya Rakheja: Influence of SnOx properties on perovskite solar cell performance. 
2. Klara Kiselman: Photoluminescence characterization for thin film solar cells. 
3. Majid Salari: LBIC phase mapping in silicon solar cells and modules. 
4. Marieke Rynoson: GTI Decomposition in high latitudes. 
5. Elin Daun: Digitalization in energy and construction sectors. 
6. Mohamad Koubar: Planning for large-scale solar PV energy production. 
7. Sebastian Zainali: Machine learning for agrivoltaic systems. 
8. Silvia Ma Lu: Combining broccoli and semi-transparent CdTe PV systems. 
9. Nicklas Jävärgård: Statistical methods for generating synthetic data. 
10. Phil Aupke: Distributed machine learning for smart energy grids. 
11. Santiago Valencia Gozalez: Strategies for optimizing photovoltaic systems. 
12. Amal Nammouchi: Generative AI for renewable energy communities. 

Day 2: Theme Discussions and Future Plans

The second day featured thematic discussions across various research areas:

Theme 1: Advanced PV Technology

• Updates on company mentors, collaboration with industrial partners, and PhD student progress, including detailed presentations by Bhavya Rakheja, Klara Kiselman, and Majid Salari.

Theme 3 & 6: Enhanced PV Systems & Planning for Large-scale Expansion

• Presentations and discussions by PhD students Santiago Valencia Gozalez, Mohamad Koubar, Phil Aupke, and Amal Nammouchi emphasized the interconnectedness of their projects and the potential for collaborative results.

Theme 7: Sustainability

• Michiel van Noord from RISE discussed sustainability activities, and André Augusto presented the Student’s Sustainability Challenge and facilitated a brainstorming session on research questions.

Communication Activity:

• Hans Nyhlén from STUNS led a session to enhance attendees' communication skills.

Theme 2: Building Integration

• Discussions included updates on the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), fire safety in PV installations, and presentations by Mikael Carlson and Reidar Stølen on PV residential fires and fire safety research.

Themes 4 & 5: Land Sharing & Economics and Business Models

• Presentations by Sebastian Zainali and Silvia Ma Lu on their PhD progress and interactions with SOLVE partners, and discussions on advancing work on agrivoltaics and PV design economy studies.

The conference concluded with final discussions and remarks by Marika Edoff.

We look forward to seeing everyone at the next SOLVE event and continuing our collective efforts towards advancing solar energy research and implementation.

For more details and future events, visit our website.

Sustainability Challenge Day for SOLVE PhD Students

At SOLVE we organized the first sustainability challenge day for our PhD students at RISE facilities at Chalmers University of Technology, Gothenburg. In the tutorials, we had lively and fruitful discussions on social and environmental LCA, photovoltaic supply chain and how to bring back photovoltaic manufacturing to Europe. The tutorials were led by Michiel van Noord (RISE), Birgit Brunklaus (RISE), Johan Lindahl (European Solar Manufacturing Council), and Per Söderberg (Swedish Church). At the end of the day (and over pizza) the students were teamed up and challenged to bring new (and sometimes crazy) ideas to make PV solutions more sustainable. It was a success!

André Augusto, Professor in Energy Engineering Dalarna University, SOLVE Sustainability Theme Leader

Licentiate - Silvia Ma Lu

Silvia Ma Lu, a SOLVE PhD student at Mälardalen University, presented her research titled "Solar Irradiance Assessment in Agrivoltaic Systems: Understanding Photosynthetically Active Radiation Separation Models and Dynamic Crop Albedo Effect in Agrivoltaic Systems Modelling." on the 15th of May 2024

Silvia Ma Lu, Mälardalen University

Agrivoltaics, also referred as agrivoltaic systems, present an appealing solution, owing to its dual land use and integrated food-energy system, for the shift to renewable energy. However, it raises concerns about the complex synergies and trade-offs between crop growth and solar photovoltaic panels. Crops grown under open-field traditional agriculture receive uniformly distributed Sun irradiance, whereas agrivoltaics introduces variable shadowing, which interferes with the homogeneity of light collected by crops.

Agrivoltaics emphasises the significance of the diffuse irradiance component during shading conditions when direct irradiance is blocked by solar panels. Decomposition models are essential for estimating the diffuse light component from the global one. This thesis conducts a benchmarking investigation of state-of-the-art solar irradiance decomposition models to identify the most suitable ones for decomposing photosynthetically active radiation in specific Swedish sites. The results lead to a novel separation model that outperforms the top models revealed in the benchmarking analysis. Various scenarios common in agrivoltaic sites are used to test the applicability of the model and guide model selection based on available data.

In agrivoltaic systems, where solar panels disrupt incoming sunlight to crops, the crop reflectivity or albedo influences solar panels, particularly those with bifacial solar cells. This thesis further investigates how ground-reflected irradiance components affect the front and rear sides of bifacial system designs under varied ground albedo circumstances. Using Agri-OptiCE®, this research examines how albedo data quality affects bifacial systems. The findings contribute to improve the precision of plane-of-array irradiance and power output estimations, hence aiding the practical implementation of agrivoltaic systems across the globe.

For more details about Silvia's research, please visit https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-66407

The Role of Innovation in the Green Transition

Elin Daun is an architect with a keen interest in solar energy, digitalization and innovation science. Since 2018, she has been working with architecture and digitalization, both in teaching and in practice. Since October 2023, Elin Daun has been a PhD student in a collaboration between SOLVE, RISE and Halmstad University.

Elin Daun, PhD Student, RISE and Halmstad University.

- "I hope to contribute new knowledge, mainly at a strategic level, on how we can increase the amount of building-integrated solar power in Sweden, " says Elin Daun. "Achieving our sustainability goals requires green transitions in both the energy and construction sectors in Sweden, which can be accelerated by the digitalization required around the innovation of building-integrated solar power, " says Elin Daun.

The role of innovation in the green transition is of particular interest to Elin Daun. "Historically, many innovations have been central to the transformation of a sector, which, in turn, often leads to social transformation. During industrialization, various technologies paved the way for the transformation of industries, such as the transition from looms to weaving machines. We are now in a shift where our energy-producing technologies have the potential to accelerate the green transitions of entire sectors and society itself.

Elin Daun also sees many opportunities in ‘Twin Transitions’. The concept involves studying the green transition at the same time as the digital transition. Where the two processes occur in harmony, the digital transition has the potential to accelerate the green transition. In the context of Building-Integrated Photovoltaics (BIPV), which is both part of and an accelerator of the green transition, some of these digital processes exist. They are important to map and work with, to accelerate the deployment of  BIPV and the transformation of Sweden's energy and construction sectors.

Elin hopes to launch a research project soon on the role of digitalization as an accelerator in the transition of the energy and construction sectors. This will include a case study on the diffusion of BIPV/ photovoltaic systems in the built environment (BEPV) in Sweden.

- My goal is for the project to highlight how digitalization can accelerate the green transition in the Swedish construction and energy sectors. It is important that we can achieve a rapid transition. It is about technology as well as how sectors work together to enable it. 

The project starts with interviews to collect data. Then Elin Daun will conduct a case study on building-integrated solar on two different buildings in Sweden. The idea is to compare a successful and a less successful project.

- I want to contribute to the literature on socio-technical transitions. Building-integrated solar is a smaller market than surface-mounted panels. I believe this study can highlight some of the challenges and the digital tools used to overcome them.

"As an architect, you often have a ‘spider in the web’ perspective, " says Elin Daun.

- The architect communicates with different actors around a construction project and it seems natural that you can see both the big picture and the details. Solar power in Sweden works a bit the same way - an investment on a large-scale national level, but also detailed execution for the actors involved. I think my experience as an architect is a good foundation to stand on when it comes to working with the socio-technical transition.

Marie Kofod Hansen, Energiforsk

Webinar: PV’s role in urban energy system, August 30

During this webinar, we talk about the research on how PV systems are designed and optimized when they are integrated with urban energy system. We will address the following questions:

• What is SOLVE and our main vision 
• How are PV systems optimized from aspects of technique, economy and environment? 
• How can PV systems, alongside wind power and electric vehicle charging, be optimized to enhance the performance of urban energy systems (EV)?
• How do large solar parks and battery storages contribute to the Swedish frequency regulation market? 
• How can data analytics and modelling provide information in smart grid energy saving?

Date: 30 August 2024

Time: 10:00 - 11:30

Register here

Agenda:

SOLVE partners