Embed Size (px)
Citation preview
Bachelor of Science Thesis
KTH School of Industrial Engineering and Management
Energy Technology EGI-2012-008 BSC
SE-100 44 STOCKHOLM
Solenergisystem i Hammarby sjöstad
En förstudie för utbyggnad
Tobias Bengtsson Saif Al Sayegh
2
Bachelor of Science Thesis EGI-2012-008 BSC
Solenergisystem i Hammarby sjöstad
En förstudie för utbyggnad
Tobias Bengtssson
Saif Al Sayegh
Approved
2012-06-11
Examiner
Catharina Erlich
Supervisor
Nenad Glodic
Commissioner
Institutionen för Energiteknik, KTH
Contact person
Abstract Problems with the current energy system, which partially relies on non-renewable fuels, are
increasingly recognized. Emissions of greenhouse gases from fossil fuels may speed up global
warming, which in turn leads to a number of negative consequences. Nuclear energy is risky
and relies on consumption of a scarce resource. This leads to a demand of renewable energy
that is also economically feasible. One possible renewable source of energy is solar energy.
This thesis investigates the possibilities of new solar energy systems in Hammarby sjöstad, a
relatively new urban district in Stockholm, Sweden with a focus on sustainable development.
Different technical solutions are presented along with their economic value for apartment
houses in Hammarby sjöstad. The systems considered are based on either electricity
generation by solar cells or heat generation by solar water heaters. Different uses of the
obtained energy are discussed – grid-connected systems, local direct current systems and
heating of tap water. The results show that two technologies are profitable – ordinary silicon
cells and thin film cells in a local direct current system. Grid-connected systems are not
profitable because of the cost of power converters, and also because of prohibition of net
metering in Sweden. Solar water heaters are not profitable because there is currently no
subsidy available.
3
Sammanfattning Problemet med dagens energisystem, som delvis bygger på icke förnybara bränslen,
uppmärksammas allt mer. Utsläpp av växthusgaser från fossila bränslen kan bidra till den
globala uppvärmningen, som för med sig en rad negativa konsekvenser. Samtidigt är
kärnkraft förknippat med risker och bygger på ett icke-förnybart bränsle. På grund av detta
finns ett behov av förnybar energi som dessutom är ekonomiskt fördelaktig. Ett av dessa
energislag är solenergi. Denna rapport utreder möjligheter för nya solenergisystem i
Hammarby sjöstad, som är en relativt ny stadsdel i Stockholm med fokus på hållbar
utveckling. Olika tekniska lösningar för solenergi i flerbostadshus i stadsdelen undersöks,
samt deras ekonomiska värde. De system som behandlas är baserade på antingen generering
av elektricitet med hjälp av solceller eller generering av värmeenergi med hjälp av solfångare.
Olika användningsområden diskuteras – integrering med elnätet, lokal likströmsanvändning
samt uppvärmning av tappvarmvatten. Resultatet visar att två tekniker är lönsamma enligt de
antaganden som gjorts, nämligen vanliga kiselceller och tunnfilmceller med en lokal
likströmslast. Stamnätsintegrering är inte lönsam på grund av höga kostnader för växelriktare
och på grund av att nettomätning av el inte är tillåtet i Sverige. Solfångare är inte lönsamma
eftersom bidraget till solfångaranläggningar avskaffats.
4
Innehållsförteckning Abstract ..................................................................................................................................... 2
Sammanfattning ....................................................................................................................... 3
1 Förkortningar och Nomenklatur ..................................................................................... 9
1.1 Förkortningar ............................................................................................................... 9
1.2 Nomenklatur .............................................................................................................. 10
2 Introduktion .................................................................................................................... 11
2.1 Stockholm: fossilbränslefri stad år 2050 ................................................................... 11
2.2 Miljöaspekter ............................................................................................................. 11
2.3 Vad är ett hållbart energisystem? .............................................................................. 12
2.4 Energibehov ............................................................................................................... 12
3 Syfte och Mål ................................................................................................................... 12
3.1 Problemformulering och frågeställning ..................................................................... 13
3.2 Avgränsning ............................................................................................................... 13
3.3 Rapportens uppbyggnad ............................................................................................ 13
4 Litteraturstudie – Teknik och fysik ............................................................................... 13
4.1 Solenergi .................................................................................................................... 14
4.1.1 Solel .................................................................................................................... 15
4.1.2 Solvärme ............................................................................................................. 17
4.2 Teknik för distribution ............................................................................................... 18
4.2.1 Distribution av elektricitet .................................................................................. 18
4.2.2 Distribution av värme ......................................................................................... 19
5 Litteraturstudie – Ekonomi ........................................................................................... 19
5.1 Kalkylmodeller .......................................................................................................... 19
5.1.1 Payback-metoden ............................................................................................... 19
5.1.2 Nuvärdesmetoden ............................................................................................... 20
5.2 Styrmedel ................................................................................................................... 22
5.2.1 Utsläppsrätter ..................................................................................................... 22
5.2.2 Elcertifikat .......................................................................................................... 24
5.2.3 Subventioner ....................................................................................................... 26
5.2.4 Skatter ................................................................................................................. 27
5.3 Energipriser ............................................................................................................... 27
5
5.3.1 Elpris .................................................................................................................. 27
5.3.2 Fjärrvärmepris .................................................................................................... 29
5.4 Kostnader ................................................................................................................... 30
5.4.1 Solceller och moduler ......................................................................................... 30
5.4.2 Solfångare ........................................................................................................... 31
5.4.3 Installations- och systemkostnader ..................................................................... 31
5.4.4 Underhållskostnader ........................................................................................... 32
6 Litteraturstudie – Hammarby sjöstad .......................................................................... 33
6.1 Tidigare projekt ......................................................................................................... 33
6.2 Lokala faktorer .......................................................................................................... 33
6.2.1 Antal soltimmar .................................................................................................. 34
6.2.2 Solinstrålning ..................................................................................................... 35
6.2.3 Data för flerbostadshus ....................................................................................... 35
6.3 Användningsområden för solenergi ........................................................................... 36
6.3.1 Laddstolpar ......................................................................................................... 36
6.3.2 Tappvarmvatten .................................................................................................. 37
6.3.3 Luftvärme ........................................................................................................... 38
6.3.4 Integrering med elnät ......................................................................................... 38
7 Modell ............................................................................................................................... 38
7.1 Antaganden ................................................................................................................ 38
7.1.1 Skalär indata ....................................................................................................... 38
7.1.2 Energiprisprognoser ........................................................................................... 39
7.1.3 Prognos för pris på elcertifikat ........................................................................... 42
7.1.4 Prognos för energiskatt ....................................................................................... 42
7.2 Begränsningar ............................................................................................................ 42
7.3 Modell: Flödesschema ............................................................................................... 43
7.4 Olika parametrar och beräkningssteg i modellen ...................................................... 43
7.4.1 Produktion och toppeffekt .................................................................................. 43
7.4.2 Grundinvestering inklusive bidrag ..................................................................... 44
7.4.3 Kassaflöde .......................................................................................................... 45
7.4.4 Nettonuvärde ...................................................................................................... 45
7.4.5 Payback-tid ......................................................................................................... 46
8 Resultat och känslighetsanalys ...................................................................................... 46
6
8.1 Resultat för basfallet .................................................................................................. 46
8.1.1 Resultat: Kiselceller med stamnätsintegrering ................................................... 46
8.1.2 Resultat: Kiselceller utan stamnätsintegrering ................................................... 47
8.1.3 Resultat: Tunnfilmsceller med stamnätsintegrering ........................................... 47
8.1.4 Resultat: Tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering ........................................... 48
8.1.5 Resultat: Plana solfångare .................................................................................. 48
8.1.6 Resultat: Vakuumsolfångare .............................................................................. 49
8.2 Känslighet .................................................................................................................. 49
8.2.1 Känslighet i riskpremie ...................................................................................... 50
8.2.2 Känslighet i energipriser .................................................................................... 50
8.2.3 Känslighet i kostnad för växelriktare ................................................................. 51
8.2.4 Känslighet i pris och verkningsgrad ................................................................... 51
9 Diskussion ........................................................................................................................ 56
10 Slutsats ............................................................................................................................. 58
11 Förslag till framtida forskning ...................................................................................... 58
12 Litteraturförteckning ..................................................................................................... 59
13 Appendix .......................................................................................................................... 67
13.1 Appendix A: Hammarby sjöstad, miljökarta ............................................................. 67
13.2 Appendix B: Tidsplan för projektet ........................................................................... 68
13.3 Appendix C: Indata .................................................................................................... 69
Figurer Figur 1 - Variationen av solens infallsvinkel under en dag i Hammarby sjöstad (UO-SRML,
2007) ......................................................................................................................................... 15
Figur 2 - PN-övergång, principskiss (ExoTech, 2012) ............................................................ 15
Figur 3 - Plan solfångare (Hem Passagen, 2012) ..................................................................... 17
Figur 4 – Vakuumsolfångare (European Sun Products, 2009) ................................................. 18
Figur 5 – Avkastningskurva för svenska statsobligationer 2012-04-20 (Data från Nasdaq
OMX Nordic) ........................................................................................................................... 21
Figur 6 – Pris för utsläppsrätter på Nord Pool (jan 2005 – jan 2012) (Svensk energi, 2012) .. 23
Figur 7 – Så här fungerar elcertifikatsystemet (Energimyndigheten, 2011D) ......................... 25
Figur 8 – Spotpris på elcertifikat givet i [SEK/MWh] – jan 2007-mars 2012 (SKM, 2012B) 25
Figur 9 - Medelvärde av fjärrvärmepriser [öre/kWh] (2011) (Svensk Fjärrvärme AB, 2011A)
.................................................................................................................................................. 29
Figur 10 – Karta över antal soltimmar under ett år i Sverige med data från perioden 1961-
1990 (SMHI, 2009B) ................................................................................................................ 34
7
Figur 11 – Antal soltimmar vid Observatorielunden i Stockholm (årsvärden) under perioden
1986-2011 (SMHI, 2012) ......................................................................................................... 35
Figur 12 – Elprisutveckling [SEK/MWh] mellan 2000 – 2017 ............................................... 40
Figur 13 - Prognos för elpriset (basfall, bästa fall och värsta fall) [SEK/MWh] ..................... 40
Figur 14 – Historiska fjärrvärmepriser 2005 – 2011 [öre/kWh] .............................................. 41
Figur 15 – Prognos för fjärrvärmepriset (basfall, bästa fall och värsta fall) [SEK/kWh] ........ 41
Figur 16 – Prognos för elcertifikatpriset [SEK/MWh] ............................................................. 42
Figur 17 – Flödesschema för data i modellen .......................................................................... 43
Figur 18 – Nettonuvärde för olika investeringsscenarion [SEK] ............................................. 46
Figur 19 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för kiselceller & stamnät [SEK] 47
Figur 20 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för kiselceller utan
stamnätsintegrering [SEK] ....................................................................................................... 47
Figur 21 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för tunnfilmsceller & stamnät
[SEK] ........................................................................................................................................ 48
Figur 22 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för tunnfilmsceller utan
stamnätsintegrering [SEK] ....................................................................................................... 48
Figur 23 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för plana solfångare & tappvatten
[SEK] ........................................................................................................................................ 49
Figur 24 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för vakuumsolfångare &
tappvatten [SEK] ...................................................................................................................... 49
Figur 25 – Känslighetsanalys för riskpremie i olika investeringsscenarion ............................. 50
Figur 26 – Känslighetsanalys för energipriser i olika investeringsscenarion ........................... 50
Figur 27 – Känslighetsanalys i kostnad för växelriktare .......................................................... 51
Figur 28 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: kiselceller & stamnät ....................... 52
Figur 29 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: kiselceller utan stamnätsintegrering 53
Figur 30 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: tunnfilmsceller & stamnät ............... 54
Figur 31 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: tunnfilmsceller utan
stamnätsintegrering .................................................................................................................. 54
Figur 32 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: plana solfångare & varmvatten ....... 55
Figur 33 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: vakuumsolfångare & varmvatten .... 56
Tabeller Tabell 1 – Kvoter för elcertifikat 2003-2035 (Energimyndigheten, 2011D) ........................... 24
Tabell 2 – Terminspriser för elcertifikat [SEK/MWh] (SKM, 2012C) .................................... 26
Tabell 3 – Elspotpriser för hela nordiska systemet [SEK/MWh] (Nord Pool Spot, 2012) ...... 28
Tabell 4 – Elspotpriser i Sverige [SEK/MWh] (Nord Pool Spot, 2012) .................................. 28
Tabell 5 – Elspotpriser i Sverige för område 3 [SEK/MWh] (Nord Pool Spot, 2012) ............ 28
Tabell 6 – Terminspriser för el i det nordiska systemet [SEK/MWh] (Nasdaq OMX, 2012) . 29
Tabell 7 – Fjärrvärmepriser [öre/KWh] i Stockholm kommun 2005-2011 (Svensk Fjärrvärme
AB, 2011B) .............................................................................................................................. 30
Tabell 8 – Pris för solmoduler i april 2012 (Solarbuzz - an NPD Group Company, 2012A) .. 30
Tabell 9 – Pris för solmoduler, publicerat 2012-04-18 (PV Insights, 2012) ............................ 30
Tabell 10 – Pris för solmoduler, mars 2012 (Solar Server, 2012a) .......................................... 30
8
Tabell 11 – Priser för plana solfångare (Svesol, 2012A) & (Alibaba, 2012) ........................... 31
Tabell 12 – Priser för vakuumsolfångare (Svesol, 2012A), (Alibaba, 2012), (Eckind, 2012) &
(Made in China, 2012) ............................................................................................................. 31
Tabell 13 – Solstrålningsmedelvärden under ett år i Stockholm baserade på data från 1965-
1993 [kWh/m2] (NASA, 2012) ................................................................................................ 35
Tabell 14 – Priser för väggmonterade laddstolpar [USD] (GoGreenSolar, 2012), (Grainger,
2012) & (Ontility, 2012) .......................................................................................................... 37
9
1 Förkortningar och Nomenklatur
1.1 Förkortningar
Förkortning Betydelse
a-Si Amorf kisel (engl. amorphous silicon)
BOS Balance Of System
CAPM Capital Asset Pricing Model
c-Si Kristallint kisel (engl. crystalline silicon)
EDTA The Electric Drive Transportation Association
EU Europiska Unionen
EUR Euro
GBP Brittiska pund
IEA International Energy Agency
NASA National Aeronautics and Space Administration
N-dopade Negativ-dopade
NEA The Nuclear Energy Agency
OECD The Organisation for Economic Co-operation and Development
P-dopade Positiv-dopade
PFC Perfluorkarboner
PV/T-system Photovoltaic/Thermal-system (kombination av solel och solvärme)
SEK Svenska kronor
SKM Svensk kraftmäkling
SMHI Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut
SUS Svenskt utsläppsrättssystem
UO-SRML University of Oregon – Solar Radiation Monitoring Laboratory
USD Dollar (USA)
WWF World Wide Fund for nature
VVS Värme, ventilation och sanitet
10
1.2 Nomenklatur
Storhet Beteckning Enhet
(E(rm) – rf) Marknadens riskpremie Procent (%)
A Takarea Kvadratmeter (m2)
ai Kassaflöde för period i Svenska kronor (SEK)
ßul Oviktat betavärde (riskmått) -
B Bidragsstöd Svenska kronor (SEK)
E Tillförd effekt Watt (W)
Eprod Total produktion Kilowattimme per år (kWh/år)
Estrålning Medelvärde av solstrålningsintensitet Kilowatt per kvadratmeter (kW/m2)
G Grundinvestering Svenska kronor (SEK)
i Tidsperiod År
Imax Maximal solstrålningsintensitet Watt per kvadratmeter (W/m2)
K1, inst Installationskostnad för solceller utan
stamnätsintegrering
Svenska kronor (SEK)
k1, övr Övriga installationskostnader för solceller Svenska kronor per watt (SEK/W)
K2, inst Installationskostnad för solceller med
stamnätsintegrering
Svenska kronor (SEK)
K3, inst Installationskostnad för solfångare Svenska kronor (SEK)
Kack Kostnad för ackumulatortank Svenska kronor (SEK)
karb Arbetskostnad Svenska kronor per watt (SEK/W)
Karm Kostnad för solkretsarmatur Svenska kronor (SEK)
Kexp Kostnad för expansionskärl Svenska kronor (SEK)
Ki, underhåll Total underhållskostnad för period i Svenska kronor (SEK)
Kinst Installationskostnad Svenska kronor (SEK)
Kövr Övrig materialkostnad (solfångare) Svenska kronor (SEK)
n Ekonomisk livslängd År
ɳ Verkningsgrad för installerat system Procent (%)
NPV Nettonuvärde Svenska kronor (SEK)
P Payback-tid År
pi,c Priset för elcertifikat för period i Svenska kronor per kilowattimme
(SEK/kWh)
pi,e Energipriset (elspotpriset eller
fjärrvärmepriset) för period i
Svenska kronor per kilowattimme
(SEK/kWh)
pm Priset per installerad modul Svenska kronor per watt (SEK/W)
Pmax Toppeffekt för installerat system Watt (W)
pvr Priset för växelriktare Svenska kronor per watt (SEK/W)
r Kalkylränta Procent (%)
rf,i Riskfri ränta för period i Procent (%)
ri Kalkylränta för period i Procent (%)
ri-0,5 Kalkylränta i mitten av period i Procent (%)
ri-0,5,rf Riskfri ränta i mitten av period i Procent (%)
rrisk Riskpremie Procent (%)
τel Energiskatt Svenska kronor per kilowattimme
(SEK/kWh)
11
2 Introduktion Med anledning av en tilltagande oro för klimatförändringar på jorden hänförliga till mänsklig
aktivitet finns en önskan om att energisystemet bör ställas om mot en klimatvänligare och mer
hållbar produktion från flera håll. Solenergi är därför en intressant energiform för framtiden,
eftersom energiproduktionen inte medför några utsläpp av växthusgaser samt inte kräver
några ändliga resurser som exempelvis kol, olja eller gas för energiproduktionen. Samtidigt
har kostnaderna för tillverkning av solfångare och solceller sjunkit mycket på senare tid,
vilket även kan göra solenergi intressant ur ett ekonomiskt perspektiv.
2.1 Stockholm: fossilbränslefri stad år 2050 Stockholm ligger i dag i framkant gällande miljö- och hållbarhetsarbete. År 2010 blev till
exempel Stockholm utsedd till Europas miljöhuvudstad av europeiska kommissionen. En av
anledningarna till detta är att Stockholms stad använder sig av ett integrerat
förvaltningssystem som tar hänsyn till miljöaspekter i en rad processer. Dessa inkluderar
bland annat budgetering, driftplanering, rapportering, övervakning och kontroll. Stockholm
har dessutom minskat stadens utsläpp av växthusgaser per capita med 25 % jämfört med
referenssåret 1990. Stockholms stad har dessutom satt upp både kortsiktiga och långsiktiga
mål för det framtida miljöarbetet. Ett av dessa mål är att utsläppen av koldioxidekvivalenter
ska minska från dagens 4 ton per person till 3 ton per person år 2015. Det mest långsiktiga
målet är att Stockholms stad ska minska utsläppen av växthusgaser för att år 2050 vara en helt
fossilbränslefri stad (Miljöförvaltningen i Stockholms stad, 2009).
2.2 Miljöaspekter Miljöpåverkan av människors dagliga aktiviteter uppmärksammas all mer. Det kanske största
hotet mot jordens klimat på ett globalt plan detta sekel är den globala uppvärmningen. Detta
fenomen anses av många forskare vara en bieffekt av främst förbränning av fossila bränslen
(kol, petroleum och naturgas). En stor del av kolet i dessa bränslen var en gång beståndsdelar
i jordens atmosfär i form av koldioxid, men har med hjälp av organismers fotosyntes ersatts
med syre samtidigt som kolet förvarats som olja och gas isolerat från atmosfären. Tack vare
denna process har jorden ett helt annat klimat i dag jämfört med tidpunkten för livets
uppkomst, vilket har möjliggjort för syrekrävande organismer som till exempel människor att
leva. Genom att förbränna fossila bränslen tillförs åter igen koldioxid till atmosfären på
onaturlig väg. Många forskare anser att mänskliga utsläpp av koldioxid och andra
växthusgaser är en viktig bidragande orsak till den globala uppvärmningen
(Vetenskapsguiderna, 2012).
Växthuseffekten är ett fysikaliskt fenomen som är viktig för jordens klimat. Utan
växthuseffekten skulle jordens medeltemperatur vara -18 grader Celsius istället för nuvarande
15 grader. Växthusgaserna släpper in högenergistrålning från solen men hindrar en stor del av
den reflekterade långvågiga värmestrålningen från jordytan att lämna atmosfären (Dr. Michael
Pidwirny & Scott Jones, 2009).
Det finns två huvudsakliga orsaker till den ökande halten av koldioxid i atmosfären. Den
första är förbränning av fossila bränslen. Denna förbränning ökade globalt 5 % per år fram till
12
1970 för att sedan fortsätta med en takt på 2 % per år. Den andra orsaken är avskogning
respektive förändrad markanvändning som ger en sämre koldioxidupptagning. De negativa
konsekvenserna av ökad koldioxidhalt i atmosfären är inte helt säkra, men antas av många
forskare vara en förhöjd medeltemperatur som i sin tur för med sig en rad effekter såsom
extremare väder, en förhöjd vattennivå, extremare regionalt klimat med mera. En ökad
temperatur kan också medföra att växthusgaser som är naturligt bunden i vatten och is
frisläpps, vilket i så fall skulle leda till en positiv återkoppling i uppvärmningen.
Uppvärmningens konsekvenser kan bidra till stora ekonomiska och humanitära förluster i
framtiden på en global skala (Susanna Johansson, 2006).
2.3 Vad är ett hållbart energisystem? Ett energisystem kan delas in i tre delar, nämligen produktion, distribution och användning.
Vart och ett av dessa tre delsystem har olika kriterier som bör uppfyllas för att
helhetssystemet ska betraktas som ett hållbart energisystem. Inom energiproduktionssystemet
bör kriterier såsom högre verkningsgrad och förnyelsebara energikällor uppfyllas. För
distributionen gäller att överföringsförluster ska minimeras och överföringskapaciteten vara
tillräcklig, samtidigt som stora ingrepp i landskapet ska undvikas. Gällande
energianvändningssystemet kan kriterier som energieffektivisering samt energisnåla tekniker
nämnas (Världsnaturfonden WWF, 2011).
2.4 Energibehov Historiskt har alltid ekonomisk utveckling, befolkningsökning och behov av mer energi gått
hand i hand. När det gäller Stockholms stad har folkmängden ökat konstant och kommer att
fortsätta göra det de närmast kommande åren enligt Statistiska centralbyrån (Statistiska
centralbyrån, 2010). Under de senaste två åren har Stockholms stads befolkning uppmätts till
847 073 år 2010 respektive 864 324 år 2011 (Statistiska centralbyrån, 2012). Denna ökning
beror inte endast på skillnaden mellan antal födda och döda, utan också på skillnaden mellan
antal inflyttade och utflyttade. Med tanke på att en normal svensk förbrukar 57 700 kWh
energi per år i genomsnitt kan energibehovet för invånarna i Stockholms stad uppskattas till
cirka 1 TWh per år i dagsläget (Energimyndigheten, 2010A).
3 Syfte och Mål Detta projekt syftar till att utföra en förstudie där möjligheterna och ekonomisk nytta med
solenergi undersöks. Det huvudsakliga syftet är att uppnå ett mer hållbart energisystem i
Hammarby sjöstad.
Projektets huvudmål är att bestämma vilken teknik som lämpar sig bäst gällande utbyggnad
av solenergi i fastigheter i Hammarby sjöstad. Med bäst lämpade teknik menas den som ger
störst nytta till lägst kostnad, alltså den ekonomiskt bästa lösningen. För att uppnå detta mål
har olika tekniker som finns inom solenergi i dag analyserats och jämförts. Vidare ämnar
rapporten besvara om det finns förutsättningar till att koppla in producerad solel till elnätet,
och om detta är ekonomiskt rimligt. För att kunna komma fram till ett användbart svar krävs
också utredning av kostnader, energipriser och nyttan av olika tekniker. För detta ändamål har
olika investeringsscenarier behandlats för att kunna avgöra vilken teknik som ger bäst
13
lönsamhet. Känslighetsanalyser har också genomförts, för att lättare kunna bedöma resultatets
rimlighet. Slutligen har en rekommendation angående användningsområde för denna
producerade solenergi föreslagits.
3.1 Problemformulering och frågeställning
Inom ramen för Hammarby sjöstads miljöprofil finns det skäl att utreda hur en utbyggnad av
stadsdelens solenergi skulle te sig. Ett problem som detta arbete försöker lösa är vilken av
solenergiteknikerna som lämpar sig bäst ur ekonomisk synvinkel om Hammarby sjöstads
solenergi skulle byggas ut. Teknikerna inkluderar både produktion och distribution av energi.
Speciellt integrering med elnätet har undersökts. För att resultatet även ska vara gångbart i
framtiden utreds olika faktorers påverkan på resultatet inom ramen för en känslighetsanalys,
för att få en bild om hur lönsamheten förändras i takt med förutsättningarna.
Frågeställningen kan sammanfattas med följande frågor:
1. Vilka tekniker för solenergisystem är lämpligast i Hammarby sjöstad ur
ekonomisk synvinkel?
2. Hur påverkas investeringskalkylen av de olika inparametrarna?
3. Vilka användningsområden för den producerande energin kan rekommenderas?
3.2 Avgränsning Arbetet har avgränsats till att omfatta enbart flerbostadshus. Detta eftersom flerbostadshus
utgör den största andelen av fastigheter i Hammarby sjöstad (se Appendix A). Vissa av
resultaten kan trots detta eventuellt appliceras på andra fastigheter, när förutsättningarna inte
skiljer sig mycket från flerbostadshus. Som typfastighet har ett flerbostadshus i kvarteret
Lysande använts, som i dag har installerade solceller. Termisk elgenerering undersöks inte
heller närmare i studien eftersom det är svårt att uppnå lönsamhet med denna teknik på grund
av solförutsättningarna i Sverige. Så kallade PV/T-system, som kombinerar solceller med
solfångare, undersöks inte eftersom tekniken är så pass ny och kalkylerna komplicerade.
Solkyla kommer inte att tas upp i studien, då tekniken knappt finns på marknaden än.
Långvarig lagring av energi i bergrum behandlas inte i modellen, eftersom byggprocessen är
juridiskt komplicerad och kanske inte ens genomförbar.
3.3 Rapportens uppbyggnad Rapporten syftar till att först ge läsaren en grundläggande bakgrund kring solenergi och
tekniker för att använda den. Detta ges i en litteraturstudie, som inkluderar rubrikerna 4-6.
Vidare ges en bakgrund kring de ekonomiska frågorna, som innefattar kalkylmetoder, risker,
skatter, subventioner med mera. Faktorer som är lokala i Hammarby sjöstad presenteras även,
tillsammans med detaljer kring kalkylobjektet. Resultatet presenteras under rubrik 8. Här
ingår även känslighetsanalyser av resultaten. Rapporten avslutas med en slutsats och
diskussion kring denna.
4 Litteraturstudie – Teknik och fysik Det finns ett antal tekniker som utnyttjar solinstrålning för att omvandla denna till energi som
kan användas för olika ändamål. Detta arbete fokuserar på solceller och solfångare, varför
14
dessa kommer att diskuteras mest. Det finns även andra anordningar som utnyttjar solenergi,
till exempel solugnar och termiska solkraftverk.
4.1 Solenergi Solenergi är den energi som produceras av kärnreaktioner i solen, och emitteras i form av
elektromagnetisk strålning. Solens spektrum är något bredare än människans synbara
spektrum och innehåller strålning av både infrarött och ultraviolett ljus (Chen, 2011, s. 41).
Intresset att använda solljuset direkt som energikälla har blivit större på senare tid, beroende
på att det är förnybart och att priset för teknik som utnyttjar solenergi har minskat.
Subventioner har också hjälpt. Globalt ökade kapaciteten för solvärme och solel med totalt
23 % under år 2010, vilket gör att solenergi tillsammans med vindkraft (25 %) var de
energislag som växte mest globalt sett under detta år (REN21, 2011).
Solen kan i de flesta sammanhang beskrivas som en svart kropp. Solens medelyttemperatur
uppges av Duffie & Beckman (2006) vara 5 777 Kelvin medan Alexis (2008, s. 17) uppger att
solen har temperaturen 5 762 Kelvin. Strålningen från solen som når jordens övre atmosfär i
medelvärde, den så kallade solkonstanten, är 1 353 W/m2
(Alexis, 2008, s. 18). Solenergin
som når jordytan är mindre på grund av reflektion i atmosfären och uppgår till ca 700-
750 W/m2 vid bra väderförutsättningar (Coskun, Oktay, & Dincer, 2011, s. 1322). På grund
av bland annat reflektion i moln kan energin stundtals vara uppemot 1 000 W/m2 (SMHI,
2009A). Solenergins intensitet vid jordytan varierar på dagsbasis, årsbasis och även över cirka
elva års långa solfläckscykler. Dagsvariationer är regionala, medan årsvariationer är både
regionala och något globala. Detta eftersom avståndet från jorden till solen varierar mellan
147 Gigameter och 152 Gigameter över året, vilket ger upphov till en fluktuation i
solstrålningens effekt motsvarande 7 %. De 11-åriga solfläckscyklerna beror på att solens
temperatur inte är konstant. Denna variation är dock försumbar när det gäller effekten av den
strålning som når jorden, och uppgår till cirka 0,1 % eller 1 W/m2 (Alexis, 2008, s. 19).
En viktig faktor att ta hänsyn till vid installation av solenergisystem är solens infallsvinkel.
Genom att vinkla till exempel solceller mot söder i Sverige kan de ta upp mer solenergi. I
Figur 1 kan ses hur solens infallsvinkel varierar under dagen och under året i Hammarby
sjöstad.
15
Figur 1 - Variationen av solens infallsvinkel under en dag i Hammarby sjöstad (UO-SRML, 2007)
4.1.1 Solel
Att omvandla solstrålning till elektricitet är möjligt genom solceller. Till skillnad från till
exempel solkraftverk som först omvandlar energin till värme, utnyttjar solceller teknik som
gör det möjligt att omvandla solstrålningen till elektricitet utan att först behöva omvandla den
till värme. Detta gör att de teoretiska begränsningar gällande verkningsgrad som finns när
värme skall omvandlas till elektricitet inte gäller för solceller. Däremot finns det andra
faktorer som begränsar solcellens teoretiska verkningsgrad, beroende på material och
utförande (Würfel, 2009, s. 167).
Moderna solceller bygger i dag uteslutande
på halvledarteknik. Genom att dopa
halvledare med olika ämnen, fås material
som antingen har överskott av elektroner (N-
dopade) eller underskott av elektroner (P-
dopade). Genom att sammanfoga ett P-
material med ett N-material fås en så kallad
PN-övergång, se Figur 2. När solen lyser på
denna uppstår en spänning, och en ström kan
tas ur cellen (Chen, 2011, ss. 161-175). Ofta
är spänningen relativt låg, så flera solceller
kombineras ofta till moduler genom Figur 2 - PN-övergång, principskiss (ExoTech, 2012)
16
seriekoppling, varvid en högre spänning erhålls (Andrén, 2007, s. 122). När cellerna är
seriekopplade är det viktigt att inte någon cell skuggas, eftersom den då kommer att fungera
som isolator och strypa strömmen genom hela kopplingen (Reysa, 2010).
Den moderna solcellen gjord av kisel uppfanns i mitten på 1950-talet, och spelade i början en
viktig roll som strömförsörjning för satelliter, andra rymdfarkoster och i tillämpningar där
billigare elenergi inte fanns tillgänglig. Tekniken var dock initialt alldeles för dyr för att
producera el till det vanliga elnätet, eftersom cellerna kostade många gånger mer än vad andra
energislag gjorde då. Först i slutet på 1980-talet började solceller användas i samhällen med
nätansluten el. En viktig faktor när det gällde solcellens utveckling var energikrisen 1973 och
den ökande viljan från vissa länder att minska sitt beroende av olja (Fraas & Partain, 2010, ss.
3-4).
Det finns flera utföranden gällande material och konstruktion för dagens solceller. En del
konstruktioner är dyrare, men har potentiellt en högre verkningsgrad. Den vanligaste
konstruktionen i dag räknat till installerad effekt är kristallina kiselceller (c-Si). År 2009
tillverkades solceller med en total effekt av 10,66 GW globalt, varav 8,678 GW (81 %) var
kristallina kiselceller. Dessa har en kommersiell verkningsgrad på 15-22 % (Razykov,
Ferekides, Morel, Stefanakos, Ullal, & Upadhyaya, 2011).
Ett alternativ till vanliga celler är tunnfilmceller. Som namnet antyder har denna typ av celler
en tunnare film och kräver mindre material, vilket gör att priset blir lägre. Verkningsgraden är
också lägre, vilket gör att en större yta krävs för samma energiproduktion. Ett vanligt material
i tunnfilmceller är amorf kisel (a-Si). Även andra material används, främst CdTe, CuInSe2
(CIS) och CuInxGaSe2 (CIGS) (Fraas & Partain, 2010, s. 137). Tunnfilmceller är relativt nya
för storskalig elproduktion, vilket gör att den tekniska utvecklingen går snabbare och framtida
potential är större. Det är tunnfilmceller som brukar finnas på mindre elektronisk apparatur
som miniräknare. Tunnfilmceller brukar benämnas ”andra generationens solceller” (Green,
2002).
En ny typ av cell, som befinner sig i ett tidigt utvecklingsstadium, är celler konstruerade med
hjälp av nanoteknik. Nanoteknik kan användas i kombination med de flesta material för att
öka verkningsgraden hos solceller. Den extra kostnad som detta medför ligger i produktionen.
Om dessa kostnader kan sänkas markant i framtiden medför det att celler kan produceras med
högre effektivitet och materialsnålare än i dagsläget (Razykov, Ferekides, Morel, Stefanakos,
Ullal, & Upadhyaya, 2011).
Livstiden för solceller är ganska lång. Praktisk erfarenhet visar att solceller håller i minst
25 år även i svenskt klimat. Dessa celler byggdes alltså på 1980-talet. Cellerna visade inte
heller någon signifikant minskning av prestanda jämfört med när de var nya
(Energimyndigheten, 2011A).
I Sverige fanns vid utgången av 2010 en installerad solcellstoppeffekt uppgående till
11,4 MW (IEA PV Power Systems programme, 2011). Globalt fanns vid samma tidpunkt en
installerad solcellstoppeffekt på 40 GW. Ett land som utmärker sig särskilt när det gäller
solceller är Tyskland, där 44 % av den globala effekten var installerad (REN21, 2011).
17
4.1.2 Solvärme
En solfångare består av ett medium som cirkulerar i en värmeväxlare som i sin tur utsätts för
solstrålning. En ideal solfångare ska absorbera så mycket solstrålning som möjligt, själv stråla
ut så lite som möjligt samt isolera mot värmeförluster genom ledning och konvektion.
Gällande strålning kan detta uppnås genom material med så kallad selektiv absorption.
Solstrålningen motsvarar ungefär en svartkroppsstrålning från en kropp med solens
temperatur, medan temperaturen i solfångaren ligger på några hundra grader Celsius
maximalt. Detta gör att spektrumen för de två strålningarna skiljer sig åt avsevärt beträffande
våglängd, och därför kan filter användas som släpper igenom den kortvågiga strålningen
(solljuset) men blockerar långvågig strålning. På så sätt reflekteras värmestrålningen från det
upphettade mediet tillbaka till mediet (Andrén, 2007).
Den vanligaste typen av solfångare är plana solfångare. Dessa har funnits i över hundra år,
och har en väldigt stabil konstruktion (Perlin, 2005). Små rör gjorda av till exempel koppar
värms upp av en större
kopparplatta som utsätts
för solljus.
Kopparplattan är klädd
med ett material som
selektivt absorberar
solljuset. Solljuset
passerar genom
vanligtvis en eller två
glasskivor för att isolera
inneslutningen från
värmeförluster till
omgivningen genom
konvektion.
Inneslutningen består av
ett isolerande material för att minska värmeöverföring genom ledning. I rören cirkulerar ett
medium, till exempel vatten eller luft. I Figur 3 visas en principskiss över plana solfångare.
En isolerad tank förvarar det upphettade mediet. Tanken kan placeras ovanför solfångaren, så
att naturlig konvektion gör att ingen pump behövs för att hålla igång cirkulationen (Chen,
2011). Sådana system brukar kallas passiva, medan pumpsystem benämns aktiva (Duffie &
Beckman, 2006, s. 483).
En annan teknik för solvärme är vakuumsolfångare. Istället för kopparrör används två glasrör,
ett yttre och ett inre. Mellan dessa rör råder vakuum för att minimera värmeförluster genom
konvektion och ledning. Utsidan av det inre röret är klätt med ett material som selektivt
absorberar solstrålning (Andrén, 2007). Denna teknik är nyare från en kommersiell synvinkel
jämfört med plana solfångare. Det var inte förrän på 1980-talet som tekniken blev
kommersiellt gångbar på grund av framsteg inom tillverkningsprocessen (Chen, 2011). En
principskiss över vakuumsolfångare kan ses i Figur 4.
Figur 3 - Plan solfångare (Hem Passagen, 2012)
18
Vilken teknisk lösning som är bäst beror på
omständigheterna. Plana solfångare gynnas av att de kan
täcka upp närmare hundra procent av ytan där de
installeras, medan vakuumrör täcker upp runt 60 %.
Vakuumrör har fördelen att deras värmeförluster är
mindre, vilket gör att de gynnas i förhållande till plana
fångare när skillnaden mellan medietemperaturen och
yttertemperaturen är stor. Plana solfångare kan ha en
väldigt lång livslängd. Solfångare som installerats i USA
på 1920-talet fungerar i många fall fortfarande i dag
(Chen, 2011).
4.2 Teknik för distribution En viktig fråga som måste besvaras vid implementering av
ett solenergisystem är hur den tillvaratagna energin ska användas och distribueras. På grund
av variationen i solenergins tillgänglighet och det faktum att den oftast inte matchar
energianvändningen, kan lagring av energin komma på fråga.
4.2.1 Distribution av elektricitet
När solceller producerar elektricitet uppstår en likström i cellen. Det är ofta praktiskt att
omvandla denna till växelström. Fördelar med detta är bland annat att energin kan distribueras
via byggnadens vanliga elnät för användning i vanliga eluttag eller ut till stamnätet, och även
att växelström är säkrare än likström. Det finns tre huvudsakliga typer av växelriktare, där
indelningen sker efter den typ av växelströmsvåg de genererar. De tre typerna är vanlig
sinusvåg, modifierad sinusvåg samt fyrkantsvåg. Växelriktare kan lokaliseras antingen på
baksidan av varje panel, eller så kan en centraliserad växelriktare användas för hela systemet.
Fördelen med en centraliserad växelriktare ökar ju fler solpaneler som används på grund av
ekonomiska skaleffekter (Norton, o.a., 2010).
El från solceller kan även lagras lokalt. Ett exempel på ett sådant lagringssystem går att finna i
”GlashusEtt”, ett glashus i Hammarby sjöstad. Solcellerna är kopplade till elektrolysrör som
producerar vätgas med hjälp av vatten och energi enligt Ekvation 1.
Ekvation 1
Vätgasen lagras sedan i tuber. När energin ska användas, överförs vätgasen till bränsleceller
som genererar energi med hjälp av väte och syre, där restprodukten är vatten
(Energimyndigheten, ABB, Fortum, 2006).
Elen som produceras kan även lagras i konventionella batterier. Problemet med lagring av
producerad elenergi är mest ekonomiskt. I en rapport publicerad 2004 uppskattades
livstidskostnaden för batterilagring uppgå till 23 % av kostnaden för hela solelsystemet
(Mahmoud, 2004).
Figur 4 – Vakuumsolfångare
(European Sun Products, 2009)
19
4.2.2 Distribution av värme
Solvärme kan användas och distribueras på olika sätt beroende på var solfångarna är
placerade. I flerbostadshus är det nästan alltid fråga om att distribuera energin lokalt i
fastigheten. Vidare bygger distributionen på konventionell VVS-teknik (Andrén, 2007).
Solvärmesystem kan delas in i öppna och slutna system. Öppna system låter det medium som
skall värmas upp för slutanvändning cirkulera direkt genom solfångaren. Slutna system
behåller samma cirkulerande medium i ett slutet kretslopp, och överför värmeenergin genom
en värmeväxlare till det medium som ska värmas upp. Värmeväxlaren bidrar med oönskade
förluster i slutna system, varför öppna system kan vara effektivare (Ibrahim, 1984). Det finns
ett antal fördelar med slutna system som kan kompensera för detta. Om systemet ska värma
tappvatten finns det sanitära risker med att använda sig av ett öppet system. Vidare kan ett
slutet system innehålla frostskyddsvätska, vilket ett öppet system inte kan vid exempelvis
värmning av tappvatten. Med tanke på Sveriges klimat är detta en viktig faktor vintertid. I
slutna system kan även valet av medium göras så att korrosion i systemet minimeras, vilket
medför lägre underhållskostnader. Öppna system kan exempelvis användas för uppvärmning
av simbassänger på sommaren eller för integrering med ett fjärr- eller närvärmesystem
(Andrén, 2007).
Solvärme kan lagras, dels på kort sikt i till exempel vattentankar men även på längre sikt.
Genom att lagra värmen en bit ner i berggrunden kan den sparas över långa tidsperioder utan
större förluster (Wang & Qi, 2008). Lagring i berggrunden är dock kostsamt, och kommer inte
att behandlas närmare.
Systemverkningsgrad för ett solvärmesystem beror på flera komponenter i systemet.
Värmeförluster förekommer i princip överallt i systemet, vilket gör att systemverkningsgraden
blir väsentligt lägre än verkningsgraden för solfångare i många fall. Systemverkningsgraden
har förbättrats med hjälp av ny teknik och innovation, och kan i dag uppgå till 80-90 %
(KJVVS, 2012).
5 Litteraturstudie – Ekonomi
5.1 Kalkylmodeller Här presenteras två olika kalkylmodeller för bedömning av investeringar. Kalkylmodeller
syftar till att ge ett ekonomiskt underlag för beslutfattaren.
5.1.1 Payback-metoden
Payback-metoden är en enkel och snabb metod för investeringskalkylering, som beskriver hur
lång tid det tar innan det investerade beloppet är intjänat. Payback-tiden (P) ges implicit av
sambandet i Ekvation 2 (Skärvad & Olsson, 2008, s. 316)
Ekvation 2
20
Där G är grundinvesteringen i SEK och ai är kassaflödet för period i angivet i SEK.
Perioderna måste vara lika långa för att metoden ska fungera. Perioderna brukar vanligtvis
delas in i år. Grundinvesteringen räknas ut netto, det vill säga kassaflöden som inträffar vid
investeringstillfället räknas med oavsett om de är positiva eller negativa (Skärvad & Olsson,
2008).
Payback-metoden är enkel förståelsemässigt och beräkningsmässigt, men tar inte hänsyn till
alla faktorer som påverkar en investerings lönsamhet. Det faktum att kassaflöden är mer värda
ju tidigare de inträffar återspeglas inte i metoden. Vidare finns en viss problematik med att
bestämma hur lång payback-tid som maximalt ska accepteras för att genomföra en
investering. Investeringar med stor grundinvestering och stora positiva kassaflöden längre i
framtiden kan lätt förkastas trots att de är lönsamma enligt mer korrekta metoder (Berk &
DeMarzo, 2011).
5.1.2 Nuvärdesmetoden
Nuvärdesmetoden är vanligtvis en mer omfattande metod än payback-metoden. Det extra
arbete som krävs för att göra en nyvärdeskalkyl kompenseras helt eller delvis av att den är att
betrakta som teoretiskt korrekt ur ett ekonomiskt och finansiellt perspektiv (Berk & DeMarzo,
2011).
Nettonuvärdet (NPV) för en investering brukar anges som Ekvation 3 i grundläggande böcker
inom företagsekonomi (Skärvad & Olsson, 2008, s. 312).
Ekvation 3
där G är grundinvesteringen i SEK, n den ekonomiska livslängden, ai kassaflödet för perioden
i angivet i SEK och r kalkylräntan i procent.
Det finns teoretiska fel behäftade med Ekvation 3. Eftersom kassaflödena beräknas som att de
infaller i slutet på varje period, fås ett mindre nuvärde än om de räknas kontinuerligt. Vidare
är kalkylräntan i praktiken inte lika stor för varje period, beroende på att långa och korta
räntor skiljer sig åt. För att mildra problemet med tidpunkten för kassaflöden kan man
betrakta dem som att de istället infaller i mitten av varje period, genom att subtrahera 0,5 från
potensen i över (1 + r) (Berk & DeMarzo, 2011, s. 154). Problemet med kalkylräntan kan
lösas genom att använda olika räntor för olika tidpunkter. Räntorna kan bäst uppskattas
genom en räntekurva som bygger på räntan för olika statsobligationer med olika löptid (Berk
& DeMarzo, 2011, s. 137). I Figur 5 presenteras en räntekurva för svenska stadsobligationer
per den 20 april 2012. Sammanfattningsvis är Ekvation 4 en mer korrekt formel för
nettonuvärdet om kassaflödena kan betraktas som approximativt kontinuerliga.
21
Ekvation 4
Figur 5 – Avkastningskurva för svenska statsobligationer 2012-04-20 (Data från Nasdaq OMX Nordic)
En viktig del i en nettovärdekalkyl är att bestämma kalkylräntan ri. Enligt Capital Asset
Pricing Model (CAPM) kan räntan för en investering utan belåning (inga ränteavdrag) räknas
ut med hjälp av Ekvation 5 (Berk & DeMarzo, 2011, s. 378)
Ekvation 5
där rf,i är den riskfria räntan med löptid i, βul oviktat betavärde och (E(rm) – rf) marknadens
riskpremie. Termen βul (E(rm) – rf) är investeringens riskpremie, och betecknas även med rrisk i
detta arbete.
Betavärdet och riskpremien går inte att bestämma exakt i praktiken annat än historiskt, så
vissa antaganden måste göras. Ett vanligt tillvägagångssätt är att använda sig av ett
börsnoterat företag som ägnar sig åt likartad verksamhet som den investeringen gäller.
Företaget måste viktas om så att det i beräkningen av betavärdet är identiskt med ett skuldfritt
företag med samma verksamhet. För att räkna ut betavärdet måste korrelationen mellan det
oviktade företagets aktiekurs och ett brett marknadsindex räknas ut. Efter det kan betavärdet
räknas ut, som är ett mått på företagets risk i en maximalt diversifierad portfölj (Koller,
Goedhart, & Wessels, 2010, ss. 249-257).
0,000%
0,500%
1,000%
1,500%
2,000%
2,500%
1 10
Rän
ta
År
Stadsobligationer
22
I praktiken har exempelvis för marknadsändamål räntorna 5 % och 7 % (Borenstein, 2008)
och mellan 5-10 % använts för solenergisystem (IEA; NEA; OECD, 2010). Vissa
förändringar har dock skett i ränteläget sedan dessa rapporter släpptes. Finanskrisen 2008-
2010 medförde att många länder valde att sänka sina styrräntor, vilket medfört en lägre ränta.
Till exempel sänkte Federal Reserve i USA sin styrränta från 4,25 % till nollränta under 2008
(MoneyCafe, 2012). Även i Sverige sjönk statslåneräntan från 4,29 % till 2,37 % under 2008.
Denna ränta har sjunkit ytterligare sen 2008, och ligger per den 8 juni 2012 på 1,12 %
(Riksgälden, 2012). Vidare så har riskpremien på den svenska aktiemarknaden sjunkit de
senaste åren (PwC, 2011).
5.2 Styrmedel Den svenska energipolitiken påverkas av EU:s energipolitik som tar hänsyn till tre
grundpelare, nämligen rättvis konkurrens, miljömässig hållbarhet och stabil
försörjningstrygghet. Det är utifrån dessa tre pelare som olika styrmedel inom energisektorn
konstrueras (Energimyndigheten, 2011B).
Inom energisektorn existerar olika typer av styrmedel, som ska fylla olika funktioner. Allmänt
delar man in dessa styrmedel i fyra huvudgrupper efter deras funktionalitet. Dessa
huvudgrupper är administrativa, ekonomiska, informativa och forskningsrelaterade styrmedel
(Energimyndigheten, 2011B). De administrativa består av förbjudande och tvingande
lagstiftning där exempelvis regleringar, gränsvärden för utsläpp, långsiktiga avtal,
miljöklassning, krav på bränsleval samt energianvändning ingår. Till de ekonomiska
styrmedlen hör bland annat olika typer av skatter, bidrag och subventioner, handel med
utsläppsrätter och certifikat samt pant. Denna typ av styrmedel har en kostnadspåverkan som i
sin tur förändrar individens eller bolagets agerande främst vid stora inköp och investeringar.
De informativa styrmedlen fungerar som ett komplement till de tidigare nämnda styrmedlen
genom att de syftar till att öka kunskapen hos aktörerna, och därmed öka sannolikheten att de
agerar utefter styrmedlens syften. Slutligen används forskningsrelaterade styrmedel för att
främja den tekniska utvecklingen samt utvidga kunskapsplattformen gällande exempelvis
klimatförändringar och dess konsekvenser. De har ett mer långsiktigt perspektiv än andra
styrmedel, för att uppnå de uppsatta energi- och miljömålen på längre sikt
(Energimyndigheten, 2011B).
5.2.1 Utsläppsrätter
Handel med utsläppsrätter inom EU är en följd av Kyotoprotokollet. Avtalet syftade till att
minska utsläpp av växthusgaser genom ett brett internationellt samarbete. En utsläppsrätt ger
en aktör rätten att släppa ut en viss mängd koldioxid. Vissa aktörer kan straffas om de släpper
ut koldioxid utan att äga utsläppsrätter. Sedan utsläppsrättshandeln startade år 2005 har
kraven skärpts för varje period, med allt lägre utsläppstak. Den första fasen löpte mellan 2005
till 2007, den andra fasen löper mellan 2008 till 2012 för att sedan går över till den tredje
fasen som sträcker sig mellan 2013 till 2020 (Svensk energi, 2011A). Fram till slutet av
period två har hänsyn endast tagits till koldioxidutsläpp, men i fas tre kommer även andra
växthusgaser att ingå i handeln, till exempel dikväveoxid och den fluorerade gasen PFC
(Svensk energi, 2011B).
23
Utsläppsrätter delas ut till aktörer genom svenskt utsläppsrättsystem (SUS), som
Energimyndigheten ansvarar för. Specifika riktmärken finns för olika branscher angående hur
många utsläppsrätter varje aktör får (Energimyndigheten, 2011C). Aktörerna måste lämna in
en koldioxidutsläppsrapport där det framgår hur mycket koldioxid aktören släppt ut. Efter
detta kontrolleras att aktörerna äger tillräckligt mycket utsläppsrätter för den mängd koldioxid
som de släppt ut. Överflödiga utsläppsrätter annulleras av staten. Om en aktör släppt ut mer
koldioxid än vad de har rätt till får de en viss tid på sig att täcka sitt utsläpp genom att köpa
auktionerade utsläppsrätter från andra aktörer, annars riskerar de olika typer av straff
(Energimyndigheten, 2008).
Utsläppsrätter handlas i poster om ett ton koldioxid (Naturvårdsverket, 2005). Priset för
utsläppsrätter sätts på en fri marknad och styrs av utbud och efterfrågan. Antal utdelade
utsläppsrätter spelar alltså stor roll för prissättningen, eftersom de påverkar både utbud och
efterfrågan. Ekonomisk tillväxt har också visat sig vara en viktig faktor för priset
(Naturvårdsverket, 2005). I Figur 6 går det att se hur priset på utsläppsrätter varierat med
tiden på den nordiska elbörsen Nord Pool mellan 2005 och 2011. Allmänt var priset för
utsläppsrätter relativt stabil under första fasen, och uppgick till mellan 20 och 30 EUR per ton.
Denna siffra ansågs vara hög eftersom förväntade utsläpp översteg den utdelade mängden
utsläppsrätter. För den andra perioden ligger priset på cirka 25 EUR per ton och utsläppsrätt.
Osäkerheten vad gäller prisutvecklingen är stor vilket beror på många faktorer, bland annat
beroendet av politiska beslut och de tidigare nämnda faktorerna (Vattenfall, 2012).
Figur 6 – Pris för utsläppsrätter på Nord Pool (jan 2005 – jan 2012) (Svensk energi, 2012)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
jan-05 jul-05 jan-06 jul-06 jan-07 jul-07 jan-08 jul-08 jan-09 jul-09 jan-10 jul-10 jan-11 jul-11 jan-12
EUR/tCO2
EUADEC-07
CERDEC-12
EUADEC-12
24
5.2.2 Elcertifikat
Elcertifikatsystemet, som infördes i maj 2003, fungerar som ett marknadsmässigt styrmedel
och syftar till att öka elproduktionen från förnybara energikällor. Till dessa förnybara
energikällor som medgetts rätt till elcertifikat hör vindkraft, solenergi, vågenergi, geotermisk
energi, vissa biobränslen, torv i kraftvärmeverk och vattenkraft (med vissa uppfyllda krav
relaterade till effektstorlek, anläggning och lönsamhet). Det finns dock andra begränsningar
gällande rätten till elcertifikat. Anläggningar som tagits i drift innan systemets införande har
endast rätt till elcertifikat fram till utgången av 2012, medan anläggningar som tagits i drift
efter systemets införande har rätt till elcertifikat i 15 år, dock längst till utgången av år 2035.
För anläggningar som fått statligt investeringsstöd vid uppförande eller ombyggnation efter
den 15 februari 1998 gäller rätten till elcertifikat fram till utgången av år 2014. Målet som
satts upp för elcertifikatsystemet är att produktionen av förnybar energi ska öka från 70,3
TWh år 2002 till 95,3 TWh år 2020, alltså en ökning uppgående till 25 TWh. Ett elcertifikat
motsvarar en MWh el (SKM, 2012A). År 2009 tilldelades elcertifikat till 9
solenergianläggningar med en total elproduktion uppgående till 215 MWh
(Energimyndigheten, 2010B) medan det år 2010 tilldelades elcertifikat till 13
solenergianläggningar vilka producerar 275 MWh el per år (Energimyndigheten, 2011D).
Efterfrågan på elcertifikat skapas av aktörer som är kvotpliktiga, och därigenom måste köpa
ett visst antal elcertifikat för att kompensera för sin produktion av icke-förnybar energi. Den
kvot som aktörerna måste inhandla ändras för varje år. Planerade kvoter fram till 2035 kan ses
i Tabell 1. Strukturen för elcertifikatsystemet kan ses i Figur 7.
År Kvot År Kvot År Kvot
2003 0,074 2014 0,142 2025 0,149
2004 0,081 2015 0,143 2026 0,137
2005 0,104 2016 0,144 2027 0,124
2006 0,126 2017 0,152 2028 0,107
2007 0,151 2018 0,168 2029 0,092
2008 0,163 2019 0,181 2030 0,076
2009 0,170 2020 0,195 2031 0,061
2010 0,179 2021 0,190 2032 0,045
2011 0,179 2022 0,180 2033 0,028
2012 0,179 2023 0,170 2034 0,012
2013 0,135 2024 0,161 2035 0,008
Tabell 1 – Kvoter för elcertifikat 2003-2035 (Energimyndigheten, 2011D)
25
Figur 7 – Så här fungerar elcertifikatsystemet (Energimyndigheten, 2011D)
Elcertifikatpriset på marknaden bestäms som på alla fria marknader av utbud och efterfrågan.
Utbud och efterfrågan påverkas i sin tur av flera faktorer. Systemet är självreglerande i den
bemärkelsen att om inte tillräckligt mycket ny förnybar energi tillkommer så ökar
elcertifikatpriset och därmed incitamentet för denna typ av energi. Priset påverkas potentiellt
mycket av politiska faktorer, till exempel om kvoterna ändras (SKM, 2012A). Även andra
ekonomiska faktorer kan påverka elcertifikatpriset, till exempel den allmänna konjunkturen.
Priset på elcertifikat från januari 2007 till mars 2012 kan ses i Figur 8. Spotpris är det pris till
vilket en säkerhet kan köpas och säljas vid en viss tidpunkt (Investopedia, 2012).
Figur 8 – Spotpris på elcertifikat givet i [SEK/MWh] – jan 2007-mars 2012 (SKM, 2012B)
0
100
200
300
400
Mar
s
Dec
emb
er
Sep
tem
ber
Jun
i
Mar
s
Dec
emb
er
Sep
tem
ber
Jun
i
Mar
s
Dec
emb
er
Sep
tem
ber
Jun
i
Mar
s
Dec
emb
er
Sep
tem
ber
Jun
i
Mar
s
Dec
emb
er
Sep
tem
ber
Jun
i
Mar
s
2012 2011 2010 2009 2008 2007
Spo
tpri
s gi
vet
i SEK
/MW
h
Pris på elcertifikat januari 2007 - mars 2012
26
Aktörer kan även säkra sig mot framtida certifikatpriser genom en terminsmarknad. Med
termin menas ett avtalat mellan en köpare och en säljare att genomföra en affär vid ett
framtida tillfälle till ett förutbestämt pris. Avtalet är bindande. I Tabell 2 kan terminspriser för
elcertifikat till och med mars 2017 ses.
Produkt Slutmånad Pris
March-13 Mars 2013 151,5
March-14 Mars 2014 156
March-15 Mars 2015 162,5
March-16 Mars 2016 167
March-17 Mars 2017 173 Tabell 2 – Terminspriser för elcertifikat [SEK/MWh] (SKM, 2012C)
5.2.3 Subventioner
Subventioner för solcellssystem infördes i Sverige 2005, medan stöd till solvärmesystem
infördes 2000. Alla typer av aktörer har kunnat söka dessa stöd, inklusive företag,
privatpersoner och offentliga organisationer (Energimyndigheten, 2011E).
Statens avsikt är att öka marknadens intresse för solceller genom ett statligt bidrag. Målet var
att uppnå en ökning av solelproduktionen uppgående till 2,5 GWh under det senaste bidragets
period som sträckte sig från början av 2009 till slutet av 2011 (Energimyndigheten, 2009).
När det gäller solcellsbidraget kunde tidigare sökande få bidrag uppgående till maximalt 70 %
av investeringskostanden. En annan maximal begränsning låg på 5 miljoner kronor per
byggnad (Naturvårdsverket & Energimyndigheten, 2006). Stödnivån justerades från och med
år 2009 till maximalt 45 % av investeringskostnaden medan stödtaket justerats till 1,5
miljoner konor per byggnad (Energimyndigheten, 2009). Solcellbidraget gäller alla typer av
elnätslutna solcellssystem, men är rambegränsat vilket betyder att det endast kan ges så länge
de avsatta resurserna räcker. Ansökan om bidrag sker via länsstyrelsen. Bidragsperioden har
förlängts till 31 december 2012 (Energimyndigheten, 2012A).
Gällande solvärmebidragets storlek bestämdes den utifrån den årliga beräknade
energiproduktionen som installationen gav upphov till, och uppgick till 2,50 kronor per
producerad kWh. Dock fick inte bidraget överstiga 5 000 kronor per lägenhet i flerbostadshus
(Naturvårdsverket & Energimyndigheten, 2006). Bidragets ansökan handlades av
länsstyrelsen och kunde inte kombineras med andra statliga eller kommunala bidrag. Det är
värt att nämna att de flesta som ansökte om detta bidrag angav att solvärmen skulle användas
till både tappvarmvatten och luftvärme. Stödet för solvärme upphörde att gälla den 31
december 2011 (Energimyndigheten, 2012B).
Stöden kommer att uppföljas och utvärderas. Dessutom kan återkrav att betala tillbaka en del
av eller hela bidraget förekomma under vissa omständigheter.
27
5.2.4 Skatter
Huvudsakligen har syftet med skatter varit att finansiera de kontinuerliga utgifterna av den
offentliga verksamheten som bedrivs i ett visst land. Med tiden har skatter även blivit ett
styrmedel för att påverka marknaden i en önskvärd riktning. Energibeskattningen är ett
exempel på en skatt som fyller båda funktionerna. Energibeskattningen har blivit ett viktigt
instrument för att skapa de förutsättningar som krävs för miljövänligare elproduktion,
effektivare energianvändning och lägre miljöbelastning i energimarknaden
(Energimyndigheten, 2011B). I Sverige i dag existerar flera separata skatter inom
energiområdet. Dessa är energiskatt på bränslen och elkraft, koldioxidskatt, skatt för
svavelutsläpp och kväveoxidutsläpp (Energimyndigheten, 2011B). Den generella
energiskatten existerar framför allt av fiskala skäl, det vill säga att generera inkomster till
staten. Punktskatterna på exempelvis koldioxid är i stället mer inriktade på att skapa
incitament för ett miljövänligare energisystem (Naturvårdsverket & Energimyndigheten,
2006). Skatterna varierar beroende på bland annat inom vilken sektor energin används, till
vilket syfte och var i Sverige beskattningen sker. Energiskatten uppgår till 29 öre per kWh för
år 2012 (Falkenberg Energi AB & Falkenberg Energihandel AB, 2012).
Utformningen av skatterna varierar (Naturvårdsverket & Energimyndigheten, 2006). Full
koldioxidskatt ligger på 110 öre per kilo koldioxid eller 8 öre/kWh med undantag för
biobränslen och torv som ej beskattas. Svavelskatt för fasta fossila bränslen och torv ligger på
30 kronor per kilo svavel medan skatten ligger på 27 kr/m3 för flytande bränslen. Om
svavelhalten ligger under 0,05 % tas ingen skatt ut. Avgiften för kväveoxid ligger på 50 kr per
kilo kväveoxid. Alla dessa data är från år 2011 (Svensk energi, 2011C). Det finns andra
skatter såsom kärnkraftsskatten som ligger på 5,5 öre/kWh kärnkraftsproducerad el år 2010
och en fastighetsskatt för elanläggningar som varierar beroende på typ av anläggning som
ligger mellan 5,5 till 0,1 öre/kWh (Svensk energi, 2011C). På grund av efterfrågekurvans
inelasticitet betalar elkonsumenter nästan hela skatten, genom att priset på energi höjs
(Thomas Sandberg, 2012).
5.3 Energipriser Energipriser delas här upp i två energibärare, elpris och fjärrvärmepris.
5.3.1 Elpris
Elpriset för en vanlig elkund i den svenska marknaden beror främst på ett grundpris som
bestäms utifrån priset i den nordiska elbörsen, Nord Pool Spot. Nord Pool Spot hanterar ett
gemensamt elhandelssystem som är integrerat med den svenska, norska, danska, finska och
estniska elmarknaden. Priserna bestäms för varje timme utifrån utbud och efterfrågan på el.
Den fysiska elhandeln är uppdelad i elbasmarknaden och elspotmarknaden. I elspotmarknaden
auktionerar producenterna ut el till köpare dagen innan överföringen. Elbasmarknaden
fungerar som en utjämningsmarknad där elen handlas samma dag som överföring sker. Vidare
finns en terminsmarknad som drivs av Nasdaq OMX och enbart är finansiell i den
bemärkelsen att ingen fysisk leverans förekommer (Svensk energi, 2008).
Utöver grundpriset är även skatter och avgifter, kostnader för överföring i elnätet samt
företagens vinstmarginaler pålagt i det slutliga priset för konsumenter (Svensk energi,
28
2011D). Enligt Energimarknadsinspektionen ligger kostanden för elöverföring på elnätet i
dagens läge på cirka 20 procent av den totala elkostnaden för kunden, medan skatterna och
avgifterna utgör cirka 40 procent av kundens totala elkostnader över året. De återstående 40
procenten består av det konkurrensutsatta priset för den konsumerade elen som bestäms med
utgångspunkt i elspot- och elbasmarknaderna (Svensk energi, 2011E). I Tabell 3, 4 och 5
visas historiska elspotpriser som hämtats från Nord Pool Spot:s hemsida. Systempriser för
hela Norden existerar endast i finansiellt och statistiskt syfte, och ligger till grund för
exempelvis terminshandeln. Elspotpriser i Sverige var det faktiska pris som togs ut i hela
landet fram till november 2011. Efter det är Sverige indelat i fyra elhandelsområden, där
priset kan skilja sig åt på grund av begränsad överföringskapacitet. Stockholm tillhör
område 3.
Tabell 3 – Elspotpriser för hela nordiska systemet
[SEK/MWh] (Nord Pool Spot, 2012)
Tabell 4 – Elspotpriser i Sverige [SEK/MWh] (Nord
Pool Spot, 2012)
Tabell 5 – Elspotpriser i Sverige för område 3 [SEK/MWh] (Nord Pool Spot, 2012)
El kan även handlas genom terminskontrakt på Nasdaq OMX. I Tabell 6 listas priser för
elterminer från 2013 till 2017 per den 20 april 2012. Dessa kontrakt har sin grund i
systempriserna för Norden.
29
År Pris [SEK/MWh]
2017 383,43
2016 375,01
2015 364,12
2014 358,80
2013 348,17
Tabell 6 – Terminspriser för el i det nordiska systemet [SEK/MWh] (Nasdaq OMX, 2012)
5.3.2 Fjärrvärmepris
Fjärrvärmemarknaden skiljer sig från elmarknaden på vissa punkter. Näten för fjärrvärme är
regionala, och ägs av privata aktörer. Detta gör att marknaderna för fjärrvärme också är
regionala. Därför är också skillnaden i pris för fjärrvärme över hela landet stor och uppskattas
vara dubbelt så stort i regionen med det hösta priset jämfört med regionen som har lägst pris.
Över tid påverkas även priset av kostnaden för att producera värmen, till exempel kostnaden
för råvaror (Energimarknadsinspektionen, 2010). År 2011 låg medelpriset för fjärrvärme i
hela landet för mindre flerbostadshus på 77,05 öre/kWh. Om hänsyn tas till volymen
(volymviktning) fås istället ett medelpris som ligger på 73,91 öre/kWh (Svensk Fjärrvärme
AB, 2011A). I Figur 9 kan ses hur fjärrvärmepriset har förändrats mellan år 2009-2011.
Figur 9 - Medelvärde av fjärrvärmepriser [öre/kWh] (2011) (Svensk Fjärrvärme AB, 2011A)
Om hänsyn enbart tas till fjärrvärmepriset för mindre flerfamiljshus i Stockholms stad, där
mindre flerfamiljshus definieras som en fastighet där ytan uppgår till maximalt 1000 m2 och
årsförbrukningen av värme uppgår till maximalt 193 MWh, kan följande priser noteras i
Tabell 7 för perioden mellan 2005-2011.
30
År Pris inkl. moms
2005 76,94
2006 77,45
2007 77,85
2008 79,56
2009 82,04
2010 81,67
2011 84,03 Tabell 7 – Fjärrvärmepriser [öre/KWh] i Stockholm kommun 2005-2011 (Svensk Fjärrvärme AB, 2011B)
5.4 Kostnader Kostnader kan delas in i två typer, löpande kostnader och investeringskostnader.
Investeringskostnader inkluderar kostnader för solceller, solfångare samt övriga installations-
och integreringskostnader. Löpande kostnader utgörs av underhållskostnader.
5.4.1 Solceller och moduler
En viktig faktor när ett solenergisystem ska bedömas är kostnaden för solpanelerna.
Kostnaden för solpaneler har minskat kraftigt sedan 1950-talet och är fortfarande på väg ner. I
början av 2011 beräknades marknaden för solpaneler att gå in i en fas med högre tillgång än
efterfrågan bland annat på grund av minskade statliga incitament för köpare. Detta kan leda
till att de är underprisade i dag, när säljare konkurrerar hårt om kunderna (Deutsche Bank,
2011).
I Tabell 8, 9 och 10 visas värden från tre olika källor som anger pris för solpaneler i mars och
april 2012.
Typ av modul Lägsta pris per Wt
Mono-c-Si 0,81 EUR
Multi-c-Si 0,78 EUR
Tunnfilm 0,62 EUR Tabell 8 – Pris för solmoduler i april 2012 (Solarbuzz - an NPD Group Company, 2012A)
Typ av modul Pris per Wt
Högsta Lägsta Snitt
Kiselmoduler pris per Wt 1,30 USD 0,70 USD 0,862 USD
Tunnfilmsmoduler pris per Wt 1,10 USD 0,65 USD 0,744 USD Tabell 9 – Pris för solmoduler, publicerat 2012-04-18 (PV Insights, 2012)
Typ av modul Pris per Wt
c-Si, Tyskland 1,02 EUR
c-Si, Kina 0,74 EUR
c-Si, Japan 1,00 EUR
Tunnfilm, CdS/CdTe 0,61 EUR
Tunnfilm, a-Si 0,57 EUR
Tunnfilm, a-Si/-Si 0,71 EUR
Tabell 10 – Pris för solmoduler, mars 2012 (Solar Server, 2012a)
31
5.4.2 Solfångare
Priser för solfångare kan delas upp i pris för plana solfångare och vakuumfångare. Priser för
plana solfångare från olika tillverkare listas i Tabell 11, medan priser för vakuumfångare kan
noteras i Tabell 12.
Tillverkare (land) Produkt Area
(m2)
Levererad
energikapacitet
(KWh/år)
Genomsnittlig
Verkningsgrad
(%)
Pris exkl.
moms
Svesol (Sverige) Favorit
Max 2,48 955 40 4 400 SEK
Svesol (Sverige) Svesol
Premium 2,61 1 202 48 7 040 SEK
Svesol (Sverige) Svesol
Favorit 2,15 772 37 3 870 SEK
Haining Huihao Solar
Energy Technology
Co., Ltd. (Kina)
Huihao
HHFSC 2 1 061 55
350 USD
(2 370 SEK)
Wuyi Lefeng Power
Machinery Co., Ltd.
(Kina)
Ifpower
SC-H-5818 2,35 1 110 49
480 USD
(3 250 SEK)
Medelvärde 2,32 1020 46 4 186 SEK
Tabell 11 – Priser för plana solfångare (Svesol, 2012A) & (Alibaba, 2012)
Tillverkare (land) Produkt Area
(m2)
Levererad
energikapacitet
(KWh/år)
Genomsnittlig
verkningsgrad
(%)
Pris exkl.
moms
Svesol (Svergie) Optima 15 2,50 1 087 45 6 240 SEK
Zhejiang Micher
Solar Energy
Industry Co., Ltd.
(Kina)
Micher MXE-
M470-58-1.8-
24
3,30 1 559 49 400 USD
(2 708 SEK)
Wuxi High-New
Technology
Industrial
Development Co.,
Ltd. (Kina)
Hitek NSC-
70-30 A 6,25 3 615 60
490 USD
(3 318 SEK)
Jiaxing Diyi New
Energy Co., Ltd.
(Kina)
DIYI/OEM
DIYI-C01-20 3,69 1 957 55
350 USD
(2 370 SEK)
Medelvärde 3,94 2055 52 3 659 SEK
Tabell 12 – Priser för vakuumsolfångare (Svesol, 2012A), (Alibaba, 2012), (Eckind, 2012) & (Made in China, 2012)
5.4.3 Installations- och systemkostnader
En annan kostnad som måste tas med i kalkylen är kostnaden för installation och integrering
av solenergin med nuvarande system. Denna kostnad påverkas av hur energin ska användas.
För ett solenergisystem som integreras med det vanliga elnätet är växelriktare en
nödvändighet. I takt med solcellsteknikens utveckling har även växelriktares prestanda ökat
32
samtidigt som kostnaderna minskat. I dag har växelriktare en effektivitet på cirka 97 %
(Energinyheter, 2010). Växelriktare kan antingen integreras i solmodulen eller installeras
separat. Vid separat installation är det lättare att dra nytta av skalfördelar, medan kostnaden
för små system blir mindre om växelriktarna integreras i modulerna. Kostnaden för en
centraliserad inverterare ligger på cirka 0,71 USD per watt i kapacitet (Solarbuzz, 2012B).
Denna kostnad har inte minskat särskilt sedan 2008, då den låg på 0,72 USD per watt i
kapacitet (National Renewable Energy Laboratory, 2009).
USA:s energidepartement har uppskattat kostnader för installation (inklusive arbetskostnader)
och ”balance of system” (BOS) för solelsystem till 1,48 USD/Wt (U.S. Department of Energy,
2010).
När det gäller arbetskostnader beräknades de vara 0,74 USD per Wt i december 2009 för
solelsystem i USA (National Renewable Energy Laboratory, 2009). Dessa ingår i
installationskostnader. Det krävs speciell kompetens och utbildning för att kunna installera ett
solelsystem. Dessutom finns det i Sverige lagstadgat att den som utför ett sådant arbete ska ha
tillstånd. Trots detta kan arbetskostnaderna för solvärmesystem anses vara ungefär lika
eftersom det också kräver motsvarande kompetens inom VVS-teknik.
En viktig systemkomponent vid solfångarinstallation är en lämplig ackumulatortank som
kortsiktig värmelagring. Företaget Svesol uppskattar att 2 000 liter är en lämplig tankstorlek
för ett system som levererar 9 545 kWh värme per år (Svesol, 2012B). För att få en
uppskattning av priser för dessa tankar har priser från de svenska företagen CombiHeat och
Baxi hämtats. Deras priser är 26 500 SEK respektive 50 300 SEK för en isolerad 2000-
literstank inklusive solvärmeslinga och ytterligare värmeslinga.
Solvärmesystem behöver generellt sett reglercentral och pump. Om systemet är passivt
behövs detta inte, men det förutsätter att varmvattenkranen är högre belägen än solfångaren.
Företaget Svesol tillhandahåller en solkretsarmatur som består av nödvändiga ventiler,
reglercentral och pump. Denna armatur kostar 19 000 SEK (Svesol, 2012B).
I slutna system krävs generellt också ett expansionskärl. När vattnet värms upp ökar volymen,
och om det inte har någonstans att ta vägen riskerar systemet att gå sönder på grund av det
höga trycket. Skillnaden i volym mellan fyrgradigt vatten och hundragradigt vatten är cirka
5 %, varför expansionskärlet bör vara minst 5 % av hela systemets vattenvolym (Dinbyggare,
2011). Expansionskärl är relativt billiga i förhållande till övriga systemkomponenter. Som ett
exempel har ett expansionskärl från företaget Altech på 200 liter valts, som kostar 2 268 SEK
och går att köpa av Sigro Internet AB (Sigro Internet AB, 2012).
5.4.4 Underhållskostnader
Kostnader för underhåll av solenergisystem är i allmänhet relativt låg. För solelsystem
uppskattas kostnaden till 30 USD per levererad MWh och år (Kalmus, 2011). När det gäller
solvärme har det i en rapport uppskattats att ett system som levererar 10 MWh värme per år
kostar 48,60 GBP per år (Croxford & Scott, 2006).
33
6 Litteraturstudie – Hammarby sjöstad Hammarby sjöstad är en stadsdel som i stor grad planerats för att stå som förebild när det
gäller hållbar utveckling. Således utnyttjas redan solenergi i dag i Hammarby sjöstad, om än i
begränsad omfattning. System finns för både solceller och uppvärmning av tappvatten med
hjälp av solfångare. Solcellerna har placerats på både tak och fasader. De sistnämnda är fast
installerade och har alltså en 90 graders vinkel mot zenit (Hammarby sjöstad, 2007).
6.1 Tidigare projekt Ett projekt som genomförts i Hammarby sjöstad av Familjebostäder är installation av solceller
i fastigheten ”Lysande”, som är belägen i kvarteret Lugnvattnet. Anläggningen togs i bruk 23
januari 2004. Solcellerna har installerats både på tak och på fasader. På taket täcker
solcellerna en yta på 118 kvadratmeter, motsvarande installerad yta för fasaden är 109
kvadratmeter. Taket har en vinkel på 16 grader (Bjöör & Kempe). Installationen består av 304
moduler med solceller. Kostnaden för takinstallationen beräknas till 6,7 EUR/W, allt
inkluderat. Synergieffekter har uppnåtts då delar av installationen ersätter vanlig
solavskärmning (SolElProgrammet, 2009).
Även i kvarteret Holmen och i grannkvarteret Grynnen finns installationer av solpaneler för
eltillverkning. Dessa har liksom Familjebostäders paneler integrerats i byggnaden redan vid
byggnationen. Panelerna är uteslutande placerade på fasader, balkonger och fönster. Detta ger
lägre solinstrålning på grund av vinkeln, men valdes av byggherren eftersom de skulle vara
synliga från gatan. Det arkitektoniska värdet av solpanelerna värderades högt.
Anläggningarna på båda husen har tillsammans toppeffekten 46 kW (PV-NORD, 2011).
I Hammarby sjöstad finns ett separat hus, GlashusEtt, som ägs av stadsdelen och representerar
stadsdelens miljöprofilering. I huset kan information fås om de satsningar på hållbar
utveckling som genomförts. Boende i stadsdelen får även information om hur de på bästa sätt
kan agera för att främja miljön. På huset finns solceller för elproduktion. Dessa har även
kombinerats med vätgasbaserade bränsleceller för att lagra energin. Trots att huset lagrar
energi finns även anslutning till elnätet för både in- och utgående elektricitet. Energisystemet i
GlashusEtt har utvärderats noggrannare än andra solenergisystem i området, med hjälp av
finansiering från Energimyndigheten, se till exempel (Energimyndigheten, ABB, Fortum,
2006).
6.2 Lokala faktorer Det finns ett antal geografiska och lokala faktorer som inverkar på produktiviteten och
lönsamheten hos solenergianläggningar. En viktig faktor är hur mycket solenergi som infaller
över en tidsperiod, vilket beror på geografi och lokala väderförutsättningar. Byggnaden som
undersöks är också en viktig faktor i sammanhanget. Användbar area måste bestämmas.
Byggnadens energiförbrukning är intressant för frågan om energisystemet ska distribueras
lokalt eller integreras med andra nät.
34
6.2.1 Antal soltimmar
En faktor som är avgörande när det gäller solenergins lönsamhet är hur mycket sol som
infaller under en viss tidsperiod. I Figur 10 presenteras en karta som visar hur antalet
soltimmar per år varierar i Sverige.
Figur 10 – Karta över antal soltimmar under ett år i Sverige med data från perioden 1961-1990 (SMHI, 2009B)
Figur 11 visar antal soltimmar som registrerats av SMHI i Observatorielunden i centrala
Stockholm. Till exempel låg det senaste värdet på 2072 soltimmar och uppmättes under 2011.
Definitionen av soltimme är en timme med en solinstrålning över 120 W/m2 (SMHI, 2012).
35
Figur 11 – Antal soltimmar vid Observatorielunden i Stockholm (årsvärden) under perioden 1986-2011 (SMHI, 2012)
6.2.2 Solinstrålning
Ett annat sätt att uppskatta hur mycket solenergi som infaller per kvadratmeter kan göras
genom att mäta den totala energimängden i solinstrålningen som infaller under ett år. NASA
har uppskattat medelvärden för hela jorden gällande solinstrålning per dag för varje månad
(NASA, 2012). Dessa medelvärden kan multipliceras med antal dagar den månaden för att få
total månatlig solinstrålning. Slutligen summeras alla erhållna värden för att få fram ett
medelvärde för solinstrålning under ett år. I Tabell 13 redovisas dessa värden. Resultatet för
solinstrålningen under ett år ligger på 964,1 kWh per m2. Detta värde används senare i
modellen. Värdena gäller för en plan yta.
Månad
Ja
nu
ari
Feb
ru
ari
Ma
rs
Ap
ril
Ma
j
Ju
ni
Ju
li
Au
gu
sti
Sep
tem
ber
Ok
tob
er
No
vem
ber
Decem
ber
Summa
Månadsmedelvärde
för solinstrålning
[kWh/m2/dag]
0,33 0,94 2,04 3,53 5,28 5,79 5,19 4,10 2,53 1,19 0,45 0,21
Antal dagar 31 28,25 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365,25
Resultat 10,23 26,555 63,24 105,9 163,68 173,7 160,89 127,1 75,9 36,89 13,5 6,51 964,095
Tabell 13 – Solstrålningsmedelvärden under ett år i Stockholm baserade på data från 1965-1993 [kWh/m2] (NASA, 2012)
6.2.3 Data för flerbostadshus
När det gäller installation av ett solenergisystem i en fastighet finns flera faktorer som avgör
investeringens lönsamhet. Dels måste den totala ytan där solpaneler kan installeras räknas ut.
Även fastighetens energibehov är intressant om det blir fråga om lokal distribuering av
energin I exempelvis fallet med bostadshuset i kvarteret Kajutan vid Henriksdalhamnen ligger
antal lägenheter på 60 stycken med en total area på 3 975 m2. Dessa lägenheter varierar i
storlek eftersom det existerar enrumslägenheter upp till fyrarumslägenheter, men generellt sett
har en lägenhet en snittarea på 66 m2 (Allt om Bostäder, 2010). Ett annat flerbostadshus vid
namn Lysande som ligger i området Sickla Udde som är en del av Hammarby sjöstad har 8
lägenheter med storlek på 67,5 m2 som boyta. Dessutom har denna byggnad en installerbar
takyta på 125 m2 (AB Familjebostäder genom Ingvar Andréasson), där solceller i dag finns
36
installerade. Denna installerbara takyta är mindre än total takyta eftersom en fjärdedel av taket
är vinklat mot norr. Detta hus används som ett typhus i modellen för detta arbete.
När det gäller elförbrukning används cirka 22 kWh fastighetsel per kvadratmeter och år i
genomsnitt i ett flerbostadshus (Elforsk, 2008), medan målet för Hammarby sjöstad ligger på
20 kWh per kvadratmeter och år (Exploateringskontoret - Hammarby sjöstad, 2007).
Energimyndigheten redovisar att hushållselanvändningen ligger på cirka 40 kWh
per kvadratmeter och år (Elforsk, 2008). Fastighetsel är den el som krävs för att driva
exempelvis belysning i trapphus, medan hushållsel är el som används i lägenheter.
6.3 Användningsområden för solenergi En fråga som måste besvaras innan ett solenergisystem installeras är vad energin som
produceras ska användas till. Energin kan distribueras lokalt eller genom till exempel elnät
eller fjärrvärmenät. Vilken lösning som är bäst varierar från fall till fall. Ett vanligt
användningsområde för solceller är till exempel fyrar, där energin distribueras lokalt. Större
solkraftverk brukar istället kopplas ihop med stamnätet. Om lokal distribution föredras finns
även flera användningsområden för energin, till exempel laddstolpar för elbilar, luftvärme,
värmning av tappvatten och så vidare.
6.3.1 Laddstolpar
Laddstolpar för elbilar och laddhybridbilar är ett tänkbart användningsområde för producerad
elenergi i framtiden. Ur ett miljöperspektiv är elbilar som drivs med förnybar energi nästan
helt koldioxidneutralt. Dessutom är driftkostnaden ur ett ekonomiskt perspektiv bara en
fjärdedel för elbilar i jämförelse med en vanlig bensindriven bil (Vattenfall, 2011). Det som
gör laddstolparna attraktiva i flerbostadshus är att användaren oftast laddar sitt elfordon
hemma (Svensk energi, 2010). Även laddstolpar för till exempel parkeringsplatser vid
arbetsplatser är en tänkbar möjlighet.
Det existerar tre typer av laddningar beroende på laddningseffekt – långsam laddning,
semisnabb laddning och snabbladdning. Den långsamma laddningen, som används mest i dag,
sker vanligen genom ett vanligt hushållseluttag. Med långsam laddning tar det ungefär 6-9
timmar att helt ladda upp ett tomt batteri. En semisnabb laddning sker med en effekt som är
cirka 3 till 5 gånger högre och tar 2-3 timmar. Snabb laddning existerar i dag endast i teorin,
men när kostnadseffektiv teknologi finns sjunker laddningstiden till maximalt 10 minuter.
Eftersom en elbil i genomsnitt konsumerar cirka 2 kWh per körd mil, ger en timmes långsam
laddning energi till 1-2 körmil medan semisnabb laddning ger 3-5 körmil. Dessa värden
förväntas bli bättre i framtiden eftersom tekniken fortfarande utvecklas kraftigt (Svensk
energi, 2010).
Investeringskostnaden för laddställen varierar beroende på främst typen av laddstolpar som
väljs och grävkostnader, som i sin tur beror på avståndet till elkällan eller elnätet (Svensk
energi, 2010). För att minimera grävkostnader kan en väggmonterad stolpe installeras. I
Tabell 14 listas inköpskostnader för en mängd olika väggmonterade laddstolpmodeller, där
medelpriset ligger på 3 422 USD per stolpe. Kostnaden för en enkel installation ligger på upp
37
till 1 200 USD (EDTA, 2012). I dagens läge existerar inga generella bidrag för en sådan
investering.
Tillverkare (land) Produkt Pris
[USD]
General Electric (USA) EV Charging Station, Wall, Hard Wired – EVWSWBH 2 412
General Electric (USA) EV Charging Station, Wall, Plug in – EVWSWBC 2 520
General Electric (USA) EV Charging Station, Wall Mnt, 7.2kW – EVWN3 5 832
General Electric (USA) EV Charging Station, Wall, 7.2kW, RFID – EVWRN3 6 271
Gogreensolar (USA) GE EVWN3 Wall Mount Charging Station 4 500
Gogreensolar (USA) GE EVWRN3 Wall Mount Charging Station w/ RFID 4 838
Gogreensolar (USA) General Electric WattStation Wall Mount, Black,
Hardwired, EVWSWBH
1 500
Gogreensolar (USA) General Electric WattSation Wall Mount, Black, NEMA 6-
50P plug, EVWSWBC
1 500
Leviton (USA) Fleet WALL Mount GATEWAY Charge Station –
CTVUN-S30
5 416
Leviton (USA) Fleet Wall Mount Gateway Charge Station – CTVCN-S30 6 280
Leviton (USA) Fleet Wall Mount Gateway Charge Station – CTVGN-S30 6 280
Ontility (USA) GE Wall Mount EV Charging Station with RFID Reader 2 604,75
Ontility (USA) GE Wall Mount EV Charging Station 2 415
Ontility (USA) GE Wall Mount EV WattStation Plugin Model 1 095
Ontility (USA) GE Wall Mount EV WattStation Hard Wire Model 1 075
Schneider Electric
(USA)
EVlink Charging Station, Wall, 1Plug, 7.2kW –
EV2430WS
1 456
Schneider Electric
(USA)
EVlink Charging Station, Wall, 1Plug, 7.2kW –
EV230WSR
2 183
Tabell 14 – Priser för väggmonterade laddstolpar [USD] (GoGreenSolar, 2012), (Grainger, 2012) & (Ontility, 2012)
6.3.2 Tappvarmvatten
Tappvarmvatten är det varma vatten som rinner ur en vanlig vattenkran och som används för
olika ändamål, exempelvis dusch-, bad-, tvätt- och diskvanor, men varken är drickbart eller
användbart till matlagning (Falu kommun, 2012).
Behovet av tappvarmvatten varierar beroende på de vanor som de boende har och vilken
installerad tapputrustning som finns i huset. Olika undersökningar har visat att det i
genomsnitt förbrukas 35-50 m3 varmvatten per lägenhet och år i flerbostadshus, där två
personer bor i varje lägenhet och använder sig av 50-70 liter varmvatten var per dag.
Energimängden som krävs för uppvärmning av tappvarmvatten uppgår till ett genomsnitt på
cirka 52 kWh per m3, där kallvatten med temperatur på 10°C antas värmas till önskad
temperatur som ligger på 55°C. Ett genomsnitt för den energimängd som krävs är alltså
1 800-2 600 kWh per lägenhet och år (Daniel Olsson, 2003), beroende på hur energieffektiv
fastigheten är gällande tappvarmvatten. Medelvärdet av detta, 2 200 kWh, används som indata
i modellen. Värmebehovet för tappvarmvatten i flerbostadshus uppskattas ligga på 20-25 %
av den totala värmemängd som fastigheterna kräver. Detta betyder att värmebehovet för
tappvarmvatten ligger på 5,3- 6,7 TWh av den totala värmeenergianvändningen i Sverige som
ligger på 26,7 TWh för flerbostadshus år 2010 (Energimyndigheten, 2011F). Ett exempel från
Hammarby sjöstad där mätningar under en 12-månadersperiod gjordes i ett flerbostadshus i
kvarteret Kajutan visar att tappvarmvatten kräver 25 kWh värme per m2 boyta och år (Claes &
Nilsson - Byggnadsingenjör SBR, 2010).
38
6.3.3 Luftvärme
Ofta när det gäller luftvärme i samband med solenergi, menas luftvärmning där vatten värms
av solfångare genom en värmeväxlare för att sedan användas i en sluten krets för
uppvärmning av en viss byggnad. I Sverige ligger det totala behovet av värme för
uppvärmning av flerbostadshus på 20,0-21,4 TWh jämfört med den totala
värmeenergianvändningen som ligger på 26,7 TWh för flerbostadshus år 2010
(Energimyndigheten, 2011F). En mätning som är gjord i ett flerbostadshus i kvarteret Kajutan
i Hammarby sjöstad visar att 18 kWh per kvadratmeter boyta och år förbrukas för
uppvärmning av fastigheten, om rumstemperaturen ligger på 20-22 °C (Claes & Nilsson -
Byggnadsingenjör SBR, 2010).
6.3.4 Integrering med elnät
Integrering med elnätet skall främst ses som en lösning på problemet att solenergins
tillgänglighet varierar kraftigt. Fördelen med integrering är att produktionsnivån och
användningsbehovet oftast inte sammanfaller, vilket gör det nödvändigt att antingen sälja eller
lagra överskottsel. Genom att sälja elen genom elnätet kan pengar intjänas uppgående till
elhandelspriset på spotmarknaden, samtidigt som den kan köpas tillbaka när solen inte skiner.
Så kallad nettomätning av el är inte tillåten i Sverige i dag, vilket gör att energin måste
beskattas när det köps tillbaka (NyTeknik, 2010).
7 Modell I detta avsnitt presenteras modellen som används i sin helhet. Antaganden och indata
presenteras, samt hur dessa används för att få ett resultat genom ekvationer. Även
begränsningar och ett överskådligt flödesschema presenteras.
Modellen har tagit hänsyn till sex olika investeringsscenarion, nämligen kisel- och
tunnfilmsceller med och utan stamnätsintegrering samt vakuumsolfångare och plana
solfångare integrerade med fastighetens tappvarmvattensystem.
7.1 Antaganden Här inkluderas all data som utgör basen för modellen, exempelvis olika nödvändiga indata
och prognoser. Vissa indata bygger på antaganden som också presenteras.
7.1.1 Skalär indata
I Appendix C redovisas indata som används i modellen.
Modellen baseras på ett antagande om att modulerna installeras liggande på ett platt tak i ett
flerbostadshus. Därmed tillkommer ingen kostnad för stativ. Ingen hänsyn behöver tas till
intern skuggning mellan moduler, som uppstår när solen står lågt om närliggande moduler
förses med stativ.
Valet av solcellernas verkningsgrader i basfallet baseras på verkningsgrader för solceller som
ligger i ungefär samma prisklass som det pris som används för solceller i modellen. För
kiselceller har värdet 17 % tagits från en panel som säljs av DM Solar. Priset för denna panel
ligger på 0,81 USD/W (DM 145P). För tunnfilmceller är effektiviteten lägre, värdet 7 %
39
används i modellen och baseras på verkningsgrader för solceller från Royal Elite (Kina) och
Schott Solar (Tyskland). Verkningsgraderna antas vara oberoende av momentan
solstrålningsintensitet för både solceller och solfångare. För att illustrera detta så räknas det
som att en modul med 17 % verkningsgrad producerar 170 W/m2 vid en solstrålningsintensitet
på 1 000 W/m2 och 17 W/m
2 vid en solstrålningsintensitet på 100 W/m
2.
Solcellerna och solfångarna antas hålla till år 2050. Vidare antas anläggningen vara uppförd i
början på 2013, vilket ger en livslängd på 37 år. Detta motiveras med att anläggningar som
uppfördes för 25 år sedan fortfarande är i bruk i dag, samtidigt som tillverkningstekniken
antas ha förbättrats sedan dess och leder till en högre hållbarhet för solmoduler.
Fraktkostnader för solceller och moduler har inte räknats med i modellen. Detta eftersom det
är svårt att inhämta, sammanställa och jämföra information om fraktkostnader på ett sätt som
förbättrar modellen. Fraktkostnader är dessutom enkelt att inkludera i modellen i efterhand.
Eftersom de tillhör grundinvesteringen kan de subtraheras direkt från nettonuvärdet.
För att räkna ut besparingarna som de nya systemen ger upphov till har det antagits att
nuvarande system använder fjärrvärme för att värma tappvarmvattnet, och att besparingen
därigenom består i minskad fjärrvärmekostnad. Solcellssystemen som ansluts till stamnätet
antas sälja hela sin producerade el till elmarknaden. Detta antagande motiveras med att
tillgången på el dagtid oftast inte matchar konsumtionen av el morgon- och kvällstid,
samtidigt som nettomätning av el på exempelvis månadsbasis inte är tillåten. Antagandet gör
att vinsterna av solcellssystemet blir något lägre än vad som är fallet i verkligheten, eftersom
solel som konsumeras direkt i huset ger upphov till en besparing både i elpris och i elskatt.
Den totala ränta som används i nettonuvärdeskalkylen består av en riskfri ränta plus en
riskpremie. Riskpremien har satts till 4 % för samtliga sex investeringsscenarion. Från avsnitt
5.1.2 i litteraturstudien har de två intervallen 5-7 % och 5-10 % presenterats. Dessa intervall
gäller den totala räntan. Den totala ränta som uppkommer i modellen uppgår till något under
6 % under de flesta år. Att denna ränta ligger i den lägre delen av intervallen motiveras med
två faktorer. Dels har den riskfria räntan sjunkit till följd av finanskrisen. Skulle den riskfria
räntan vara på samma nivå som i början av 2008 skulle den totala räntan i modellen
uppskattningsvis vara minst 2 procentenheter högre. Den andra faktorn är att riskpremien på
den svenska aktiemarknaden sjunkit något under senare år, vilket tyder på att investerare är
mindre riskaverta än tidigare.
7.1.2 Energiprisprognoser
Prognoser för energipriser som används i modellen presenteras i Figur 13 och Figur 15. För
elpriser och fjärrvärmepriser finns tre scenarion som används i känslighetsanalysen. Dessa är
basfall, bästa fall och värsta fall.
Elpriset har prognostiserats med hjälp av terminspriser fram till och med år 2017.
Terminspriserna är egentligen systempriser för det nordiska systemet. Detta innebär att
systempriserna antas sammanfalla med priserna för Stockholms elprisområde. Efter 2017
skiljer sig prognoserna åt för de olika scenarier som används. För basfallet räknas elpriset upp
40
med 12 SEK per år efter 2017, baserat på den regression som presenteras i Figur 12. I värsta
fall prognostiseras en liten reell minskning i elpriset. Det räknas upp med 1 % per år
nominellt, men med en inflationstakt på 2 % per år som är Riksbankens mål blir den reella
minskningen 1 % per år. I bästa fall räknas priset istället upp med 5 % per år.
Figur 12 – Elprisutveckling [SEK/MWh] mellan 2000 – 2017
Figur 13 - Prognos för elpriset (basfall, bästa fall och värsta fall) [SEK/MWh]
y = 11,187x - 22123
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018
Pri
s (S
EK/M
Wh
)
År
Utveckling av elpriset mellan 2000 - 2017
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
20
12
20
14
20
16
20
18
20
20
20
22
20
24
20
26
20
28
20
30
20
32
20
34
20
36
20
38
20
40
20
42
20
44
20
46
20
48
20
50
Pri
s [S
EK/M
Wh
]
År
Prognos för elpriset
Värsta fall
Bästa fall
Basfall
41
Figur 14 – Historiska fjärrvärmepriser 2005 – 2011 [öre/kWh]
Fjärrvärmepriset har i basfallet prognostiserats med hjälp av formeln i Figur 14, där variabeln
x är år. Det y-värde som erhålls omvandlas från öre till SEK, dessutom dras momsen av. I
värsta fall antas fjärrvärmepriset vara lika med priset från år 2012 (0,678 SEK/kWh) över hela
perioden 2013-2050, vilket med hänsyn till inflationen ger en reell minskning med 2 % per år.
I bästa fall ökar fjärrvärmepriset med 3,5 % per år under hela perioden från och med 2012, där
priset är 0,678 SEK/kWh.
Figur 15 – Prognos för fjärrvärmepriset (basfall, bästa fall och värsta fall) [SEK/kWh]
y = 1,2107x - 2351,2
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Pri
s [ö
re/k
Wh
]
År
Historiska fjärrvärmepriser
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
20
12
20
14
20
16
20
18
20
20
20
22
20
24
20
26
20
28
20
30
20
32
20
34
20
36
20
38
20
40
20
42
20
44
20
46
20
48
20
50
Pri
s [S
EK/k
Wh
]
År
Prognos för fjärrvärmepriset
Värsta fall
Bästa fall
Basfall
42
7.1.3 Prognos för pris på elcertifikat
Prognosen för elcerifikatpriset baseras på de fakta som presenteras i avsnitt 5.2.2. Priset på
elcertifikat antas vara samma som terminspriserna fram till 2017. Från och med 2018 och
fram till 2020 uppskattas en ökning på 2 % per år. Denna ökning beror på att kvoten som
icke-förnybara energikällor måste belastas med ökar. Ökningen i pris väntas inte bli lika stor
som ökningen i kvotplikten, eftersom det beräknas tillkomma nya förnybara energikällor som
ökar utbudet på marknaden. Efter 2020 kommer kvotandelen istället att sjunka samtidigt som
andelen förnybar energi beräknas öka eller åtminstone hållas på samma nivå. Därför
prognostiseras minskningen från 2020 vara 6 % per år fram till elcertifikatsystemet upphör år
2035. I Figur 16 är prisutvecklingen för hela certifikatperioden uppritad.
Figur 16 – Prognos för elcertifikatpriset [SEK/MWh]
7.1.4 Prognos för energiskatt
Prognosen för energiskatten grundar sig i dagens skatt som uppgår till 29 öre/kWh. Ingen reell
skillnad i energiskatten prognostiseras, utan den antas öka med 2 % per år som ska motsvara
inflationen.
7.2 Begränsningar Modellen tar inte hänsyn till eventuella skuggningsförluster som kan uppkomma av till
exempel närliggande byggnader, träd och terräng. Om skuggningsförluster förekommer måste
särskild hänsyn tas till detta i praktiken, eftersom omfattningen av förlusterna kan variera stort
beroende på förhållanden. I vissa fall kan det vara lönsamt att installera bypass-dioder, som
begränsar förluster vid partiell skuggning.
Modellen är i vissa avseenden begränsad till flerbostadshus. Till exempel behovet av
värmeenergi för tappvarmvatten varierar förmodligen mellan bostäder och exempelvis kontor.
En del aspekter av modellen kan dock tillämpas på andra fastigheter. En installation med
solceller och väggmonterade laddstolpar är ett sådant exempel.
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
200,00
2013 2016 2019 2022 2025 2028 2031 2034
Pri
s [S
EK/M
Wh
]
År
Prognos för elcertifikat
43
Luftvärme har inte räknats med i kalkylen. Detta motiveras med att det under sommaren
knappast finns något behov av luftvärme, särskilt inte i energisnålare fastigheter i Hammarby
sjöstad, och att systemet därigenom måste dimensioneras efter tappvarmvattenbehovet och
beräknad produktion av värmeenergi i juni på samma vis som sker i nuvarande modell
(se 7.4.1). Eftersom fjärrvärme antas värma både tappvarmvatten och luftvärme i dagens läge
medför detta att en större grundinvestering i ett tappvarmvatten/luftvärmesystem inte ger ökad
nytta jämfört med enbart ett tappvarmvattensystem. Följden blir att ett kombinerat system
alltid är sämre ekonomiskt sett i modellen som används. Om hänsyn hade tagits till
möjligheter att lagra energi över längre tid, hade detta inte nödvändigtvis varit fallet.
7.3 Modell: Flödesschema
Figur 17 – Flödesschema för data i modellen
7.4 Olika parametrar och beräkningssteg i modellen Här redovisas olika beräkningssteg för den framtagna modellen. Ekvationerna gäller för alla
investeringsscenarier om inget annat anges.
7.4.1 Produktion och toppeffekt
Ekvation 6
Där Eprod är den totala produktionen för solenergisystemet givet i kWh/år, A är använd takarea
i m2, Estrålning är medelvärdet av solstrålningsintensiteten över ett år i kW/m
2 och η är
verkningsgrad för systemet i procent.
44
Dimensioneringen av en solfångaranläggning i förhållande till fastighetens energibehov är
viktig. Om värmen används lokalt och inte integreras med ett större fjärr- eller närvärmenät så
går överflödig värmeenergi till spillo om systemet är feldimensionerat. I vanliga
solvärmesystem går det att lagra värmeenergi över några dagar, men inte över året. Systemet
måste därför dimensioneras efter tidsperioder med maximal produktion för att undvika
förluster. Maximal solinstrålning i Hammarby sjöstad är i juni och uppgår i snitt till 173,7
kWh/m2
för hela månaden. Detta motsvarar 18,0 % av den totala årsinstrålningen på 964,1
kWh/m2. Således får 18 % av en angiven årsproduktion för ett solenergisystem som värmer
tappvatten uppgå till maximalt en månads förbrukning av energi för tappvarmvatten, som
antas vara konstant över året. Solceller förväntas använda hela den tillgängliga takarean. För
att räkna ut toppeffekten för hela systemet används Ekvation 7.
Ekvation 7
Där Pmax är toppeffekt för systemet i W, Imax är maximal solstrålningsintensitet i W/m2, A är
använd takarea i m2 och η är verkningsgrad för systemet i procent.
7.4.2 Grundinvestering inklusive bidrag
Den totala grundinvesteringen räknas ut genom Ekvation 8.
Ekvation 8
Där G är grundinvestering i SEK, pm är priset för installerade moduler givet i SEK/W, Pmax är
systemets toppeffekt i W, Kinst installationskostnad i SEK och B bidragsstöd i SEK.
Uträkningen av installationskostnaden skiljer sig åt mellan de olika teknikerna. För solceller
som inte integreras med stamnätet gäller att endast ”övrig kostnad” räknas med, vilket
inkluderar material för installation samt arbetskostnader (Ekvation 9).
Ekvation 9
Där K1, inst är installationskostnad för solceller utan stamnätsintegrering i SEK, k1, övr är övriga
installationskostnader för solceller i SEK/W och Pmax är systemets toppeffekt i W.
För solceller som integrerats med elnätet har en extra kostnad för växelriktare räknats in
(Ekvation 10). I denna kostnad finns en säkerhetsmarginal uppgående till 10 % mer än vad
solcellssystemet beräknas producera som max.
Ekvation 10
45
Där K2, inst är installationskostnad för solceller med stamnätsintegrering i SEK, k1, övr är övriga
installationskostnader för solceller i SEK/W, pvr är priset för växelriktare i SEK/W och Pmax är
systemets toppeffekt i W.
För plana solfångare och vakuumsolfångare har installationskostnaderna delats upp på
expansionskärl, solkretsarmatur, ackumulatortank, övriga materialkostnader samt
arbetskostnader (Ekvation 11).
Ekvation 11
Där K3, inst är installationskostnad för solfångare i SEK, Kexp är kostnad för expansionskärl i
SEK, Kack är kostnad för ackumulatortank i SEK, Karm är kostnad för solkretsarmatur i SEK,
Kövr är övriga materialkostnader i SEK, karb är arbetskostnader i SEK/W och Pmax är systemets
toppeffekt i W.
Bidragsdelen av grundinvesteringen baseras på investeringsbeloppet och gäller bara för
solcellsinstallationer. Bidraget uppgår till 45 % av grundinvesteringen enligt Ekvation 12.
Ekvation 12
Där B är bidragsstöd för solceller i SEK, pm priset för installerade moduler i SEK/W, Pmax är
systemets toppeffekt i W och Kinst installationskostnad i SEK.
7.4.3 Kassaflöde
Kassaflödet beräknas för varje år med Ekvation 13.
Ekvation 13
Där ai är Kassaflödet angivet i SEK för period i, Eprod är den totala produktionen given i
kWh/år, pi,e är energipriset (elspotpriset eller fjärrvärmepriset) givet i SEK/kWh för perioden
i, pc,i är priset för elcertifikat i SEK/kWh för perioden i, τel är energiskatt i SEK/kWh,
Ki,underhåll den totala kostanden för underhåll för perioden i given i SEK.
Det är endast solceller utan stamnätsintegrering som kan dra nytta av elspotpriset,
elcertifikatpriset samt besparing av skatt. För solceller med stamnätsintegrering är
nettomätning av el inte tillåten, så skatten måste betalas och räknas alltså då som noll i
Ekvation 13. För solfångare är det bara energipriset som är avgörande, eftersom de inte är
berättigade till elcertifikat.
7.4.4 Nettonuvärde
Nettonuvärdet räknas ut med Ekvation 4. Kalkylräntan bestäms utifrån riskfri ränta plus en
riskpremie för investeringen som antas vara konstant (Ekvation 5). Den riskfria räntan
bestäms utifrån avkastningskurvan för svenska statsobligationer som går att se i Figur 5.
46
7.4.5 Payback-tid
Payback-tiden räknas ut med hjälp av Ekvation 2.
8 Resultat och känslighetsanalys Resultaten baseras på nettonuvärden för de olika investeringarna, vilka är avgörande för
beslutsfattande. Som en referens anges payback-tid för basfallet.
8.1 Resultat för basfallet I Figur 18 presenteras slutresultat för samtliga 6 investeringsscenarion som undersökts. 4 av 6
investeringsscenarier har ett negativt nettonuvärde och bör inte genomföras enligt modellen. 2
investeringar har ett positivt nettonuvärde vilket gör att en av dem bör väljas. Eftersom
värdena är nästan identiska spelar det i princip ingen roll vilken som antas enligt modellens
basfall. En vägledning om vilken investering som är bäst för givna förutsättningar kan i stället
fås genom känslighetsanalysen som presenteras senare.
Figur 18 – Nettonuvärde för olika investeringsscenarion [SEK]
8.1.1 Resultat: Kiselceller med stamnätsintegrering
I basfallet för kiselceller med stamnätsintegrering har den årliga produktionen uppmätts till
20 487 kWh. Den totala grundinvesteringen uppgår till 489 024 SEK och intäkten ligger på
324 069 SEK. Fördelningen av grundinvesteringsbelopp och nettointäkter kan noteras i
Figur 19. Skillnaden mellan grundinvesteringen och den totala intäkten medför en förlust på
164 955 SEK. Integreringskostnaden syftar på kostnader för integrering med stamnätet
(växelriktare), medan installationskostnad syftar på öviga kostnader utom modulkostnaden,
(180 000,00)
(160 000,00)
(140 000,00)
(120 000,00)
(100 000,00)
(80 000,00)
(60 000,00)
(40 000,00)
(20 000,00)
-
20 000,00
40 000,00
Kis
elce
ller
& s
tam
nät
Kis
elce
ller
uta
n
stam
nät
sin
tegr
erin
g
Tun
nfi
lmsc
elle
r &
sta
mn
ät
Tun
nfi
lmsc
elle
r u
tan
st
amn
ätsi
nte
grer
ing
Pla
na
solf
ånga
re &
ta
pp
vatt
en
Vak
uu
mso
lfån
gare
&
tap
pva
tten
Ne
tto
nu
värd
et
[SEK
]
Typ av investering
Nettonuvärde
47
exempelvis arbetskostnader. Payback-tiden, tiden då investeringen varken går i en förlust eller
en vinst, är högre än den förväntade livslängden till år 2050 på denna typ av investering med
2013 som startår.
Figur 19 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för kiselceller & stamnät [SEK]
8.1.2 Resultat: Kiselceller utan stamnätsintegrering
Om kiselcellerna istället kopplas till en likstömslast fås samma nivå på den totala
årsproduktionen (20 487 kWh), men grundinvesteringen minskar till 376 490 SEK där 43 %
utgörs av modulkostnader medan de resterande 57 % utgörs av installationskostnader
(Figur 20). I samma figur kan fördelningen av totala intäkter som till sitt belopp ligger på
393 002 SEK noteras. Differensen resulterar i en vinst på 16 513 SEK. Payback-tiden ligger
på 15 år med 2013 som startår.
Figur 20 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för kiselceller utan stamnätsintegrering [SEK]
8.1.3 Resultat: Tunnfilmsceller med stamnätsintegrering
Vid investering i tunnfilmsceller för elproduktion och vidare integrering med stamnät kan en
årlig produktion på 8 436 kWh åstadkommas. Uppskattningsvis ligger grundinvesteringen på
184 474 SEK medan intäkterna uppgår till 125 400 SEK. Fördelningen för både
grundinvesteringen och nettointäkter kan noteras i Figur 21. Resultat blir en förlust på
59 074 SEK. Payback-tiden för denna investering ligger på 37 år med start år 2013.
33%
23%
44%
Grundinvestering: Kiselceller & stamnät [SEK]
Kostnad för moduler
Integreringskostnad
Installationskostnad
32%
68%
Total intäkt: Kiselceller & stamnät [SEK]
Summa nuvärden Bidrag
43%
57%
Grundinvestering: Kiselceller utan stamnätsintegrering
[SEK]
Kostnad för moduler Installationskostnad
27%
43%
30%
Total intäkt: Kiselceller utan stamnätsintegrering [SEK]
Summa nuvärden
Bidrag
Besparing energiskatt
48
Figur 21 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för tunnfilmsceller & stamnät [SEK]
8.1.4 Resultat: Tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
Om elproduktionen (8 436 kWh) från tunnfilmsceller, med samma tidigare pris och
verkningsgrad, istället används till en likströmslast uppgår nuvärdet av intäkterna till 153 784
SEK. Den totala intäkten kommer från tre poster: 40 % i bidrag, 32 % i besparing av
energiskatt samt 28 % i summa av nuvärden från besparing av kostnaden för el exklusive skatt
(Figur 22). Grundinvesteringen ligger på 138 136 SEK och indelas i 37 % modulkostnader
och 63 % installationskostnader. Detta skapar i sin tur en vinst på 15 648 SEK. Den
beräknade payback-tiden är 14 år.
Figur 22 – Indelningen av grundinvestering och total intäkt för tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering [SEK]
8.1.5 Resultat: Plana solfångare
Vid investering i plana solfångare för tappvattenanvändning kan en årlig produktion på 7 916
kWh åstadkommas (45 % av det totala årliga energibehovet som ligger på 17 600 kWh) med
en använd yta på 21 m2 av den totala takytan på 125 m
2. Modulen kostar 9,10 SEK/W medan
hela systemet har en verkningsgrad på 39 %. Detta leder till att modulkostnaden uppgår till
74 720 SEK medan installation och integrering kostar 106 748 SEK. Detta ger en total
grundinvestering på 181 468 SEK. Med installationskostnader åsyftas här endast
arbetskostnader, medan integreringskostnader avser övriga kostnader utom moduler
(exempelvis ackumulatortank och expansionskärl). Den totala intäkten uppgår till 77 567
SEK, och består enbart av besparingar av fjärrvärmekostnader (Figur 23). Detta leder till att
investeringen ger en förlust på 103 901 SEK. Payback-tiden är 39 år.
27%
25%
48%
Grundinvestering: Tunnfilmsceller & stamnät
[SEK]
Kostnad för moduler
Integreringskostnad
Installationskostnad
34%
66%
Total intäkt: Tunnfilmsceller & stamnät [SEK]
Summa nuvärden Bidrag
37%
63%
Grundinvestering: Tunnfilmsceller utan
stamnätsintegrering [SEK]
Kostnad för moduler Installationskostnad
28%
40%
32%
Total intäkt: Tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
[SEK]
Summa nuvärden
Bidrag
Besparing energiskatt
49
Figur 23 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för plana solfångare & tappvatten [SEK]
8.1.6 Resultat: Vakuumsolfångare
Om vakuumsolfångare används istället för plana solfångare fås en uppskattad produktion av
8 097 kWh (46 % av det totala årliga energibehovet som ligger på 17 600 kWh) med en
använd yta på 19 m2. Modulerna har ett pris på 7,04 SEK/W. Systemet har en verkningsgrad
på 44 %. Grundinvesteringen uppgår till 165 841 SEK medan nuvärdet av totala intäkter
uppgår till 79 782 SEK, och består endast i besparingar av fjärrvärme (Figur 24). Detta i sin
tur leder till en förlust på 86 059 SEK. Payback-tiden är 33 år.
Figur 24 - Indelningen av grundinvestering och total intäkt för vakuumsolfångare & tappvatten [SEK]
8.2 Känslighet Känslighetsanalys har genomförts på vissa parametrar i modellen. De parametrar som störs är
riskpremien, energipriser, pris för växelriktare, pris för moduler samt modulernas
verkningsgrad.
41%
36%
23%
Grundinvestering: Plana solfångare & tappvatten [SEK]
Kostnad för moduler
Integreringskostnad
Installationskostnad
100%
Total intäkt: Plana solfångare & tappvatten [SEK]
Summa nuvärden
36%
39%
25%
Grundinvestering: Vakuumsolfångare &
tappvatten [SEK]
Kostnad för moduler
Integreringskostnad
Installationskostnad
100%
Total intäkt: Vakuumsolfångare &
tappvatten [SEK]
Summa nuvärden
50
8.2.1 Känslighet i riskpremie
Figur 25 – Känslighetsanalys för riskpremie i olika investeringsscenarion
I Figur 25 jämförs investeringarnas lönsamhet vid olika kalkylräntor. X-axeln visar
riskpremiens storlek. För en lägre riskpremie mellan cirka 0 % och 4,25 % gäller att
investering i kiselceller utan stamnätsintegrering är mest lönsam, medan det för högre
riskpremie mellan cirka 4,25 % och 5,75 % gäller att tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
är mest lönsamt. Om riskpremien är över 5,75 % är ingen teknik lönsam.
8.2.2 Känslighet i energipriser
Figur 26 – Känslighetsanalys för energipriser i olika investeringsscenarion
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
100000
150000
200000
250000
0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00%
Ne
tto
nu
värd
e [
SEK
]
Riskpremie [%]
Känslighetsanalys för riskpremie
Kiselceller & stamnät Kiselceller utan stamnätsintegrering
Tunnfilmsceller & stamnät Tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
Plana solfångare & tappvatten Vakuumsolfångare & tappvatten
-200000
-150000
-100000
-50000
0
50000
100000
Kis
elce
ller
& s
tam
nät
Kis
elce
ller
uta
n
stam
nät
sin
tegr
erin
g
Tun
nfi
lmsc
elle
r &
st
amn
ät
Tun
nfi
lmsc
elle
r u
tan
st
amn
ätsi
nte
grer
ing
Pla
na
solf
ånga
re
Vak
uu
mso
lfån
gare
Ne
tto
nu
värd
e [
SEK
]
Typ av investering
Känslighetanalys för energipriser
Basfall
Bästa fall
Värsta fall
51
I Figur 26 visas nettonuvärden för samtliga tekniker vid de tre energiscenarier som
presenterats i modellen. Kiselceller utan stamnätsintegrering är lönsamt i både basfallet och i
bästa fallet, medan tekniken inte är lönsam i värsta fallet. Tunnfilmceller utan
stamnätsintegrering är lönsam vid samtliga tre energiscenarier. De andra fyra teknikerna är
inte lönsamma för något scenario.
8.2.3 Känslighet i kostnad för växelriktare
Figur 27 – Känslighetsanalys i kostnad för växelriktare
Känslighet i kostnad för växelriktare presenteras i Figur 27. För de två investeringsscenarion
som använder sig av växelriktare är nettonuvärdet negativt oavsett kostnaden för växelriktare.
Med gratis växelriktare är nettonuvärdet 61 894 SEK högre jämfört med grundantagandet för
kiselceller med stamnätsintegrering. Motsvarande ökning i nettonuvärdet för tunnfilmceller
med stamnätsintegrering uppgår till 25 486 SEK. Dessa ökningar är mindre än kostnaderna
för växelriktarna (112 535 SEK respektive 46 338 SEK) vid grundantagandet, eftersom en del
av kostnaden täcks av bidrag.
8.2.4 Känslighet i pris och verkningsgrad
Känslighetsanalysen för pris och verkningsgrad har genomförts som en tvådimensionell
känslighetsanalys. Detta för att dessa två variabler har en naturlig koppling till varandra. Ett
högre pris brukar i regel ge en högre verkningsgrad. Diagrammen presenteras som ytor, där
olika färger betyder olika intervall gällande nettonuvärdet. Verkningsgraden varierar i y-led
medan priset varierar i x-led.
-250000
-200000
-150000
-100000
-50000
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ne
tto
nu
värd
e [
SEK
]
Pris (SEK/W)
Känslighet i kostnad för växelriktare
Kiselceller & stamnät Tunnfilmsceller & stamnät
52
8.2.4.1 Kiselceller och stamnätsintegrering
Figur 28 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: kiselceller & stamnät
För de priser och verkningsgrader som presenteras i Figur 28 är kiselceller och
stamnätsintegrering aldrig lönsam. Att nettonuvärdet stiger vid lägre verkningsgrader beror på
att systemet klarar sig med färre och mindre växelriktare, vilket sänker systemkostnaden.
15,00%
16,00%
17,00%
18,00%
19,00%
20,00%
21,00%
22,00%
23,00%
24,00%
5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: kiselceller & stamnät
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
53
8.2.4.2 Kiselceller utan stamnätsintegrering
Figur 29 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: kiselceller utan stamnätsintegrering
För kiselceller utan stamnätsintegrering gäller att break-even för lönsamhet ungefär uppnås
vid modulpriset 9 SEK/W, se Figur 29. Verkningsgraden påverkar inte break-evenpunkten,
men en högre verkningsgrad gör att högre nettonuvärden erhålls vid lägre priser än 9 SEK/W,
eftersom den begränsade takytan utnyttjas effektivare.
15,00%
16,00%
17,00%
18,00%
19,00%
20,00%
21,00%
22,00%
23,00%
24,00%
5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: kiselceller utan stamnätsintegrering
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
54
8.2.4.3 Tunnfilmsceller och stamnätsintegrering
Figur 30 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: tunnfilmsceller & stamnät
Integrerade tunnfilmceller med stamnät är inte lönsamt för något värde i intervallen som
presenteras i Figur 30.
8.2.4.4 Tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
Figur 31 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
7,00%
8,00%
9,00%
10,00%
11,00%
12,00%
13,00%
14,00%
15,00%
16,00%
2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: tunnfilmsceller & stamnät
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
7,00%
8,00%
9,00%
10,00%
11,00%
12,00%
13,00%
14,00%
15,00%
16,00%
2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: tunnfilmsceller utan stamnätsintegrering
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
55
Tunnfilmceller utan integrering med stamnätet har liksom kiselceller en break-evenpunkt vid
9 SEK/W (se Figur 31). Att den är samma som för kiselceller beror på att pris och
verkningsgrad är det enda som skiljer teknikerna åt i modellen, installationskostnader är lika
stora. Priset är dock lägre än kiselceller vilket kompenseras av att även verkningsgraden är
lägre. Detta gör att nettonuvärdet för basfallet är ungefär lika stort.
8.2.4.5 Plana solfångare och tappvarmvatten
Figur 32 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: plana solfångare & varmvatten
Plana solfångare är inte lönsamma för något intervall som presenteras i Figur 32.
30,00%
32,00%
34,00%
36,00%
38,00%
40,00%
42,00%
44,00%
46,00%
48,00%
4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: plana solfångare & varmvatten
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
56
8.2.4.6 Vakuumsolfångare och tappvarmvatten
Figur 33 – Känslighetsanalys för investeringsscenariot: vakuumsolfångare & varmvatten
Vakuumsolfångare är inte lönsamma för något intervall som presenteras i Figur 33.
9 Diskussion Den modell som använts i denna studie har i grunden byggt på att solenergisystemet skall
uppföras på en befintlig fastighet. Detta är ett rimligt antagande när det gäller Hammarby
sjöstad, eftersom större delar av marken redan är exploaterad. Modellen hade blivit en annan
om den istället använts för att kalkylera ekonomiska effekter av att installera solenergisystem
på nya fastigheter. I det fallet kan hänsyn tas till solenergisystemet redan vid fastighetens
uppförande, varför diverse synergieffekter kan uppnås. Till exempel kan solpaneler användas
som byggnadselement för fasader och tak. De kan även användas som solavskärmare som
fallet är i fastigheten Lysande i Hammarby sjöstad i dag. Vidare kan elnätet i byggnaden
delvis anpassas efter likström, så att växelriktare inte behöver installeras. I det fallet kan
konstateras att investeringen redan skulle vara positiv utan att räkna med övriga synergier, i
enighet med resultatet som erhölls för solceller utan stamnätsintegrering. I nuvarande
situation är det dock svårt att finna ett användningsområde för närproducerad likström
eftersom konventionella elsystem i högsta grad bygger på växelström.
Kalkylen som upprättats i detta arbete är en företagsekonomisk kalkyl och inte
samhällsekonomisk sådan. Därför säger den ingenting om vinster för samhället i stort som
inte finns internaliserade i kalkylen. Dessa positiva externaliteter kan förutom minskat
koldioxidutsläpp vara exempelvis ökat estetiskt värde jämfört med större kraftverk och ökad
driftsäkerhet hänförlig till en decentraliserad energiproduktion. Å andra sidan kan förhållandet
34,00%
38,00%
42,00%
46,00%
50,00%
54,00%
58,00%
62,00%
66,00%
70,00%
2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5
V
e
r
k
n
i
n
g
s
g
r
a
d
Pris (SEK/W)
Känslighetsanalys: vakuumsolfångare & varmvatten
50 000 kr -100 000 kr
0 kr -50 000 kr
-50 000 kr-0 kr
-100 000 kr- -50 000 kr
-150 000 kr- -100 000 kr
-200 000 kr- -150 000 kr
-250 000 kr- -200 000 kr
-300 000 kr- -250 000 kr
-350 000 kr- -300 000 kr
-400 000 kr- -350 000 kr
Nettonuvärde
57
även vara det motsatta, det vill säga att dagens bidrag och subventioner är större än vad som
är samhällsekonomiskt motiverat.
Även ur ett företagsekonomiskt perspektiv finns det eventuella positiva effekter som inte
räknats med i kalkylen. Den ekonomiske aktör som installerar solenergisystem kan
marknadsföra sig som mer miljö- och klimatvänlig, vilket i sin tur kan generera ekonomisk
vinning för denne aktör. Vidare kan affärsmodeller som utnyttjar konsumenters generella
intresse för klimatfrågor användas, till exempel finns det i dag så kallad ”grön el” som kostar
något mer än vanlig el. Det kan även tänkas att Hammarby sjöstad som helhet kan gynnas
marknadsföringsmässigt om fler solenergiinvesteringar sker, eftersom stadsdelen har ett gott
internationellt renommé att försvara.
I dagens samhälle krävs det en rad av nytänkande lösningar och innovationer som resulterar i
mindre installationskostnader för att kunna ge framtidens solenergi en bättre möjlighet vid
konkurrens med andra energikällor. Ett exempel på detta är kostnaden för växelriktare som i
modellen ligger på 4,81 SEK per watt. Detta pris är högt i jämförelse med priset för själva
cellmodulerna, där kiselceller har ett pris på 7,70 SEK medan tunnfilmceller har ett pris på
5,77 SEK per watt i toppeffekt. Olika styrmedel såsom forskningsrelaterade bidrag kan krävas
framöver för att kunna driva utvecklingen framåt. Detta kan göra grundinvesteringsbeloppet
lägre och därmed hela investeringen lönsammare, både i form av högre nettonuvärde och
kortare payback-tid. Det bör även påpekas att priset som används i modellen är behäftat med
viss osäkerhet. Skaleffekter har inte tagits med i beräkningen, vilket innebär att priset per watt
för växelriktare i verkligheten kan variera med total anläggningseffekt, genom exempelvis
centraliserade växelriktare. För exemplet med kiselceller och stamnätsintegrering krävs en
sänkt installationskostnad på 33 % för att nå break-even, allt annat lika. Ett sätt att sänka
installationskostnaden kan vara att på något sätt begränsa systemets toppeffekt till en
motsvarande solinstrålning på ungefär 900 W/m2. Tanken är att minska behovet av
växelriktare eftersom toppeffekten endast behöver uppgå till 900 W/m2 för dessa, istället för
över 1 000 W/m2 som är fallet i modellen. Samtidigt fås ingen större förlust i producerad
energi, eftersom topparna med instrålning på 1 000 W/m2 är väldigt begränsade i tid och rum.
En annan möjlighet som bör undersökas närmare är nettomätning av el, som i dag finns i flera
länder men inte i Sverige.
Inverkan av solpanelernas placering är även en osäkerhetsfaktor i denna studie. I modellen
antas det att solpanelerna installeras liggande på taket, vilket kan ha inverkan på solpanelernas
verkningsgrader. När solpanelers verkningsgrader anges har de testats under specifika
förhållanden och kan därmed avvika från verkliga verkningsgrader i praktiken. Vidare kan
verkningsgraderna sjunka på grund av stoft och damm som ansamlas på solpanelerna.
Minskningen gällande subventioner för solceller som genomfördes år 2009, där stödnivån
sänktes från 70 % till 45 %, har bidragit till att vissa investeringar inom solceller är
olönsamma i dag. Om den svenska staten vill arbeta mot de uppsatta målen för Stockholm (en
fossilbränslefri stad till 2050) krävs det förmodligen större bidrag för solenergi för att locka
fler aktörer till den relativt nya marknaden i dag.
58
10 Slutsats Investeringen för elproduktion med solceller (kiselceller eller tunnfilmsceller) är endast
lönsam utan stamnätintegrering. Mot bakgrund av detta kan användningsområdet för den
producerade energin rekommenderas till likströmsanvändning nära produktionsplatsen. Ett
exempel är laddstolpar till elbilar, som då kan drivas delvis med solel.
Om däremot investering i solvärme till tappvatten betraktas är denna investering inte lönsam
eftersom det inte existerar något bidrag överhuvudtaget. Detta gör att tekniken konkurrerar
fullt med de andra energiteknikerna, utan statligt stöd.
En annan slutsats som kan dras ur känslighetsanalysen är att priser för moduler inte påverkar
resultatet särskilt mycket. Även om modulpriset sjunker drastiskt från dagens nivå är
investeringarna inte lönsamma. Detta beror främst på att installationskostnaderna för
systemen är en så pass stor del av grundinvesteringen.
En stor del av elpriset i dag är energiskatten. Dagens regler och lagar medger inte så kallad
nettomätning av el till och från en fastighet, vilket medför att elen måste säljas till
marknadspris för att sedan köpas tillbaka med pålagd skatt om stamnätsintegrering sker. Detta
är en stor anledning till varför stamnätsintegrering inte är lönsam i dagsläget.
11 Förslag till framtida forskning För de investeringar som visat sig lönsamma enligt denna studie ligger en stor del av
känsligheten i kalkylräntan. Denna parameter är dessutom en av de svåraste att bestämma,
eftersom den kan variera relativt mycket mellan olika grundförutsättningar. Eftersom dagens
skattesystem medger skatteavdrag för ränteutgifter, blir kalkylräntan lägre med en högre
belåningsgrad. Dessutom är den finansiella risken svårbedömd eftersom tekniken är ny, och
nödvändig historisk information inte finns tillgänglig. På grund av detta skulle det vara på sin
plats med en studie som närmare undersöker hur stor marknadsrisken är för
solenergiinvesteringar.
Mot bakgrund av resultatet av denna studie finns det skäl att närmare utreda
användningsområden för likström. Ett framtida forskningsområde skulle kunna vara att utföra
ekonomiska beräkningar gällande exempelvis laddstolpar. För att det ska bli en positiv affär
kanske en ny affärsmodell behöver tas fram, med syfte att kunna generera tillräckligt med
intäkter för att täcka upp grundinvesteringen. Ett annat alternativ är att anpassa elsystem i
fastigheter till likström. Till exempel kyl och frys som är i mer eller mindre konstant drift
skulle kunna modifieras för att drivas på likström. Möjligheter kring detta måste utredas.
Inom ramen för forskning på politisk nivå finns det skäl att efterlysa mer forskning kring
statens strategier för energifrågor. För det första behövs studier kring nettomätning av el.
Nettomätning är tillåtet i till exempel USA i dag men inte i Sverige. Även forskning kring
bidragens och subventionernas effektivitet och storlek borde göras. Elcertifikatsystemet
kommer som det ser ut nu att fasas ut fram till 2035, men det kanske finns skäl att förlänga
det. Med tanke på att det påverkar prognostiserade kassaflöden så påverkar det även
investeringar som görs i dag.
59
12 Litteraturförteckning AB Familjebostäder genom Ingvar Andréasson. (u.d.). Brief Building Report - Lysande.
Hämtat från PVNORD (Widespread Exploitation of Building Integrated Photovoltaics in the
Northern Dimension of the European Union):
http://www.pvnord.org/meny/pdf/Brief%20Building%20Report%20Lysande.pdf den 6 Mars
2012
Alexis, D. (2008). Thermodynamics of Solar Energy Conversion (1:a uppl.). Weinheim:
WILEY-VCH Verlag GmbG & Co. KGaA.
Alibaba. (2012). Solar Collectors. Hämtat från www.alibaba.com: http://www.alibaba.com
den 20 April 2012
Allt om Bostäder. (den 1 Juni 2010). alltombostader.se. Hämtat från Klimatsmarta hyresrätter
byggs i Hammarby Sjöstad: http://www.alltombostad.se/klimatsmarta-hyresratter-byggs-i-
hammarby-sjostad-22641/nyhet.html den 6 Mars 2012
Andrén, L. (2007). Solenergi - Praktiska tillämpningar i bebyggelse. Karlshamn: AB Svensk
Byggtjänst.
Berk, J., & DeMarzo, P. (2011). Corporate finance, global edition (2:a upplagan uppl.).
Boston: Pearson Education Inc.
Bjöör, T., & Kempe, T. (u.d.). Solcellsanläggningen på Lysande, Hammarby Sjöstad. Hämtat
från
http://www.solelprogrammet.se/Global/Projekteringsverktyg/PDF/Solceller%20pa%20Lysan
de.pdf?epslanguage=sv den 1 Mars 2012
Borenstein, S. (2008). The Market Value and Cost of Solar Photovoltaic Electricity
Production. Berkeley: Center for the Study of Energy Markets.
Chen, J. C. (2011). Physics of Solar Energy (1:a uppl.). Hoboken, New Jersey: John Wiley &
Sons, Inc.
Claes & Nilsson - Byggnadsingenjör SBR. (den 5 Juni 2010). fc.bygging.se. Hämtat från Våra
vattensystem klarar inte av att döda legionella: fc.bygging.se/~husbyggaren/2008_3_19.pdf
den 6 Mars 2012
Coskun, C., Oktay, Z., & Dincer, I. (2011). Estimation of monthly solar radiation distribution
for solar energy system analysis. Energy , 36 (2), 1319–1323.
Croxford, B., & Scott, K. (2006). Can PV or Solar Thermal Systems be Cost Effective Ways of
Reducing CO2 Emissions from Residential Buildings? London: University College London.
Daniel Olsson. (2003). Tappvarmvatten i flerbostadshus. Borås: CEE.
Deutsche Bank. (den 5 Januari 2011). 2011 Outlook - FIT cuts in key markets point to over-
supply. Hämtat från www.strategicsiliconservices.com:
60
http://www.strategicsiliconservices.com/wp-content/uploads/2011/09/MR-DB-01052011.pdf
den 20 April 2012
Dinbyggare. (2011). Expansionskärl. Hämtat från www.dinbyggare.se:
http://www.dinbyggare.se/communicate/artiklar/article.aspx?id=5161 den 20 April 2012
Dr. Michael Pidwirny & Scott Jones. (den 5 Juli 2009). CHAPTER 7: Introduction to the
Atmosphere - The Greenhouse Effect. Hämtat från www.physicalgeography.net:
http://www.physicalgeography.net/fundamentals/7h.html den 10 April 2012
Duffie, J. A., & Beckman, W. A. (2006). Solar Engineering of Thermal Processes (3:dje
uppl.). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
Eckind. (2012). Compact pressure solar water heater. Hämtat från www.eckind.com:
http://www.eckind.com/product_3910999_compact-pressure-solar-water.htm den 20 April
2012
EDTA. (2012). Home Charging. Hämtat från goelectricdrive.com:
http://goelectricdrive.com/Charging/HomeCharging.aspx den 20 April 2012
Elforsk. (2008). Energianvändning i flerbostadshus och lokaler - idag och i nära framtid.
Stockholm: Elforsk AB.
Energimarknadsinspektionen. (den 16 Augusti 2010). energimarknadsinspektionen.se. Hämtat
från Prisbildning: http://www.energimarknadsinspektionen.se/For-
Energikunder/Fjarrvarme/Marknaden-for-fjarrvarme/Prisbildning/ den 6 Mars 2012
Energimyndigheten. (den 23 Mars 2011E). Aktuella bidrag och stöd du kan söka. Hämtat från
Energimyndigheten: http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Aktuella-bidrag-och-stod-
du-kan-soka/ den 17 April 2012
Energimyndigheten. (2010B). Elcertifikatsystemet 2010. Eskilstuna: Energimyndigheten.
Energimyndigheten. (2011D). Elcertifikatsystemet 2011. Eskilstuna: Energimyndigheten.
Energimyndigheten. (den 3 Augusti 2010A). Energikunskap. Hämtat från Hur mycket
växthusgaser släpper en svensk ut?: http://energikunskap.se/sv/VANLIGA-
FRAGOR/Miljo/Hur-mycket-vaxthusgaser-slapper-en-svensk-ut/ den 6 Mars 2012
Energimyndigheten. (2011B). Energiläget 2011. Eskilstuna: Energimyndigheten.
Energimyndigheten. (den 22 Januari 2008). energimyndigheten.se. Hämtat från Ett år i
utsläppsrättssystemet: http://www.energimyndigheten.se/sv/Foretag/Utslappshandel/Ett-ar-i-
utslappsrattssystemet/ den 6 Mars 2012
Energimyndigheten. (den 13 April 2011C). energimyndigheten.se. Hämtat från Svenskt
utsläppsrättssystem - SUS:
http://www.energimyndigheten.se/sv/Foretag/Utslappshandel/Svenskt-Utslappsrattssystem---
SUS/ den 6 Mars 2012
61
Energimyndigheten. (2011F). Energistatistik för småhus, flerbostadshus och lokaler 2010.
Eskilstuna: Energimyndigheten.
Energimyndigheten. (2009). Solceller - informationsbroschyr om att producera el med hjälp
av solceller. Eskilstuna: Energimyndigheten.
Energimyndigheten. (den 12 April 2011A). Solceller håller i minst 25 år. Hämtat från
Energimyndigheten:
http://energimyndigheten.se/sv/Forskning/Kraftforskning/Solel/Solceller-haller-i-minst-25-ar/
den 6 Mars 2012
Energimyndigheten. (den 01 April 2012A). Stöd till solceller. Hämtat från
www.energimyndigheten.se: http://energimyndigheten.se/Hushall/Aktuella-bidrag-och-stod-
du-kan-soka/Stod-till-solceller den 20 April 2012
Energimyndigheten. (den 26 April 2012B). Stöd till solvärme. Hämtat från
www.energimyndigheten.se: http://www.energimyndigheten.se/sv/hushall/Aktuella-bidrag-
och-stod-du-kan-soka/Bidrag-till-solvarme den 10 Juni 2012
Energimyndigheten, ABB, Fortum. (2006). Utvärdering av förnyelsebart energisystem i
GlashusEtt - SLUTRAPPORT. Stockholm: Energimyndigheten, ABB, Fortum, ÅF.
Energinyheter. (den 6 Oktober 2010). Här är solenergins utmaningar. Hämtat från
Energinyheter.se: http://www.energinyheter.se/2010/10/h-r-r-solenergins-utmaningar den 6
Mars 2012
European Sun Products. (2009). Vacuumrörsolfångare. Hämtat från www.eurosunpro.com:
http://www.eurosunpro.com/Pages/Products/SunVacuum/SunVacuum_Sv.aspx den 9 Juni
2012
ExoTech. (2012). Solceller. Hämtat från www.exotech.se:
http://www.exotech.se/solceller.html den 9 Juni 2012
Exploateringskontoret - Hammarby sjöstad. (2007). Miljöprogram för Hammarby Sjöstad -
inriktningsmål 2008-10. Stockholm: Exploateringskontoret.
Falkenberg Energi AB & Falkenberg Energihandel AB. (2012). Energiskatt. Hämtat från
www.falkenberg-energi.se: http://www.falkenberg-energi.se/elforsaljning/energiskatt?stat=1
den 20 April 2012
Falu kommun. (den 9 Februari 2012). falun.se. Hämtat från Tappvarmvatten:
http://www.falun.se/www/falun/miljo/energirad.nsf/doc/16B0CFDF52A1CA19C1256EC500
2B726C den 6 Mars 2012
Fraas, L., & Partain, L. (2010). Solar Cells and Their Applications (2:a uppl.). Hoboken: John
Wiley & Sons, Inc.
62
GoGreenSolar. (2012). electric vehicles. Hämtat från gogreensolar.com:
http://www.gogreensolar.com/collections/types?page=1&q=electric+vehicles den 20 April
2012
Grainger. (2012). Electric Vehicle Charging Stations. Hämtat från grainger.com:
http://www.grainger.com/Grainger/electric-vehicle-charging-stations/automotive-
maintenance-tools/fleet-and-vehicle-maintenance/ecatalog/N-
hcd?Ndr=basedimid10071&Ns=List+Price%7C0&dojo.preventCache=1335275403307&sst=
subset&sort=DD den 20 April 2012
Green, M. A. (2002). Third generation photovoltaics: solar cells for 2020 and beyond.
Physica E , 14 (1), 65-70.
Hammarby sjöstad. (Augusti 2007). Hammarby sjöstad - en ny stadsdel med vatten och miljö
i fokus. Hämtat från http://www.hammarbysjostad.se/miljo/pdf/folder_vatten_&_miljo.pdf
den 1 Mars 2012
Hammarby sjöstads miljöinfocenter. (den 10 Maj 2011). Hammarbysjostad. Hämtat från
Miljö: http://www.hammarbysjostad.se/miljo/pdf/Miljo_karta%20juni%202010.pdf den 6
Mars 2012
Hem Passagen. (2012). Solenergi. Hämtat från www.hem.passagen.se:
http://www.hem.passagen.se/diora/teknik/solenergi.html den 9 Juni 2012
Ibrahim, S. M. (1984). Comparison Between Open and Closed Solar Thermal Systems.
Applied Energy , 18, 83-88.
IEA PV Power Systems programme. (2011). Nationell översiktsrapport av
solcellsinstallationer i Sverige 2010. Uppsala: Ångström Solar Centre.
IEA; NEA; OECD. (2010). Projected Costs of Generating Electricity. IEA; NEA; OECD.
Investopedia. (2012). Spot price. Hämtat från Investopedia:
http://www.investopedia.com/terms/s/spotprice.asp den 17 April 2012
Kalmus, S. (den 31 Mars 2011). What are Typical Solar Maintenance Costs for Hownowners.
Hämtat från Bright Hub: http://www.brighthub.com/environment/green-
living/articles/112524.aspx den 6 Mars 2012
KJVVS. (2012). Hur effektivt är egentligen solfångare? Hämtat från www.kjvvsteknik.se:
http://www.kjvvsteknik.se/hur_effektivt_ar_egentligen.html den 20 April 2012
Koller, T., Goedhart, M., & Wessels, D. (2010). Valuation, university edition (5:e upplagan
uppl.). Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.
Made in China. (2012). Solar Collector (DIYI-C01). Hämtat från made-in-china.com:
http://jxdiyi.en.made-in-china.com/product/uerJzxFHCKcZ/China-Solar-Collector-DIYI-C01-
.html den 20 April 2012
63
Mahmoud, M. M. (September 2004). On the storage batteries used in solar electric power
systems and development of an algorithm for determining their ampere–hour capacity.
Electric Power Systems Research , 71 (1), ss. 85-89.
Miljöförvaltningen i Stockholms stad. (2009). Stockholm stads klimatarbete. Stockholm:
Miljöförvaltningen i Stockholms stad.
MoneyCafe. (den 1 Juni 2012). Fed Funds Rate. Hämtat från www.moneycafe.com:
http://www.moneycafe.com/library/fedfundsrate.htm den 10 Juni 2012
NASA. (den 10 April 2012). NASA Surface meteorology and Solar Energy: Ground Site
Data. Hämtat från http://eosweb.larc.nasa.gov: http://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-
bin/sse/ground.cgi?&when=MonthlyAverage&[email protected]&p=&site=Stoc
kholm&location=Sweden&submit=Submit den 10 April 2012
Nasdaq OMX. (den 20 April 2012). Prices Financial Market. Hämtat från
www.nasdaqomxcommodities.com:
http://www.nasdaqomxcommodities.com/trading/marketprices/ den 20 April 2012
National Renewable Energy Laboratory. (2009). National PV Cost Values. Golden: U.S
Department of energy.
Naturvårdsverket & Energimyndigheten. (2006). Ekonomiska styrmedel i miljöpolitiken.
Stockholm: Naturvårdsverket & Energimyndigheten.
Naturvårdsverket. (2005). Handel med utsläppsrätter - för lägre utsläpp av koldioxid.
Stockholm: Naturvårdsverket.
Nord Pool Spot. (2012). nordpoolspot.com. Hämtat från http://www.nordpoolspot.com den 6
Mars 2012
Norton, B., Eames, P. C., Mallick, T. K., Huang, M. J., McCormack, S. J., Mondol, J. D., o.a.
(2010). Enhancing the performance of building integrated photovoltaics. Solar Energy , 85
(8), 1629-1664.
NyTeknik. (den 26 November 2010). Nettomätning av el stupar på skatteregler. Hämtat från
www.nyteknik.se: http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/energi/article3024018.ece
den 21 April 2012
Ontility. (2012). EV Charging Stations - Electric Vehicle Charging Stations and WattStations.
Hämtat från store.ontility.com: http://store.ontility.com/products/ev-charging-stations.htm den
20 April 2012
Perlin, J. (2005). Solar Thermal. Hämtat från www.californiasolarcenter.org:
http://www.californiasolarcenter.org/history_solarthermal.html den 20 April 2012
PV Insights. (den 18 April 2012). pvinsights.com. Hämtat från http://pvinsights.com den 18
April 2012
64
PwC. (2011). Riskpremien på den svenska aktiemarknaden. Stockholm: PwC.
PV-NORD. (den 10 April 2011). Brief Building Report – Holmen and Grynnan. Hämtat från
PV-NORD: http://www.pvnord.org/meny/pdf/Brief%20Building%20Report%20Holmen-
Grynnan.pdf den 4 Mars 2012
Razykov, T. M., Ferekides, C. S., Morel, D., Stefanakos, E., Ullal, H. S., & Upadhyaya, H.
M. (2011). Solar photovoltaic energy: Current status and future prospects. Solar Energy , 85
(8), 1580-1608.
REN21. (2011). Renewables 2011 - Global Status Report. Paris: REN21 Secretariat.
Reysa, G. (den 7 januari 2010). Partial Shading of PV Array. Hämtat från Build It Solar:
http://www.builditsolar.com/Projects/PV/EnphasePV/Shading.htm den 29 april 2012
Riksgälden. (den 8 Juni 2012). Statslåneräntan (slr). Hämtat från www.riksgalden.se:
https://www.riksgalden.se/sv/omriksgalden/statistik/statslanerantan den 10 Juni 2012
Sigro Internet AB. (2012). Altech expansionskärl. Hämtat från www.sigro.se:
http://www.sigro.se/sv/expansionskaerl/altech-expansionskaerl.php?group=prod_brd-s1/4 den
21 April 2012
SKM. (den 15 April 2012B). SKM - SVENSK KRAFTMÄKLING EL-CERTIFICATE PRICE
HISTORY (SEK). Hämtat från Svensk kraftmäkling: http://www.skm.se/priceinfo/history/ den
15 April 2012
SKM. (den 18 April 2012C). SKM - svensk kraftmärkling el-certificate prices (SEK). Hämtat
från Svensk kraftmäkling: http://www.skm.se/priceinfo/ den 18 April 2012
SKM. (den 15 April 2012A). Svensk kraftmäkling. Hämtat från www.skm.se:
http://www.skm.se/elcert.php den 15 April 2012
Skärvad, P.-H., & Olsson, J. (2008). Företagsekonomi 100 (14:de uppl.). Malmö, Sverige:
Liber AB.
SMHI. (den 28 Maj 2009B). SMHI. Hämtat från Normal solskenstid för ett år:
http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/1.3052 den 6 Mars 2012
SMHI. (april 2009A). Solinstrålning. Hämtat från SMHI:
http://www.smhi.se/publikationer/solstralning-1.6404 den 3 maj 2012
SMHI. (den 17 Februari 2012). Stockholms stad. Hämtat från Soltimmar:
http://miljobarometern.stockholm.se/key.asp?mo=1&dm=2&nt=9 den 6 Mars 2012
Solar Server. (April 2012a). solarserver.com. Hämtat från PVX spot market price index solar
PV modules: http://www.solarserver.com/service/pvx-spot-market-price-index-solar-pv-
modules.html den 18 April 2012
65
Solarbuzz - an NPD Group Company. (April 2012A). solarbuzz.com. Hämtat från Module
Pricing: http://www.solarbuzz.com/node/3184 den 18 April 2012
Solarbuzz. (Februari 2012B). Inverter Prices. Hämtat från Solarbuzz:
http://www.solarbuzz.com/node/241 den 6 Mars 2012
SolElProgrammet. (2009). Motiv och tilläggsvärden - Familjebostäders Lysande. Hämtat från
www.solelprogrammet.se:
http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/MotivTillaggsvarden/Familjebostader/
den 1 Mars 2012
Statistiska centralbyrån. (2012). SCB. Hämtat från Befolkningsstatistik - folkmängden, topp
50, 31 december 2011: http://www.scb.se/Pages/TableAndChart____228197.aspx den 6 Mars
2012
Statistiska centralbyrån. (2010). Stockholms läns landsting. Retrieved 2012 йил 4-Juni from
Befolkningsprognos för Stockholms län åren 2009 - 2030:
http://www.tmr.sll.se/Global/Dokument/Statistik/Befolkningsprognoser/prognos2009-
2030.pdf
Susanna Johansson. (2006). Kyotoprotokollet - och u-ländernas roll i det internationella
klimatsamarbetet. Umeå: UMEÅ UNIVERSITET.
Svensk energi. (2010). Laddinfrastruktur för elfordon. Stockholm: Svensk energi.
Svensk energi. (den 11 Augusti 2008). svenskenergi.se. Hämtat från Elbörsen - Nord Pool
Spot: http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Fakta-om-elmarknaden/Priset-pa-elenergi-satts-
pa-Nord-Poolnaden/ den 6 Mars 2012
Svensk energi. (den 22 December 2011A). svenskenergi.se. Hämtat från Handel med
utsläppsrätter: http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Elpriser-Skatter/Handel-med-
utslappsratter/ den 6 Mars 2012
Svensk energi. (den 8 September 2011B). svenskenergi.se. Hämtat från Mål och styrmedel för
miljön: http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Miljo-och-klimat/Mal-och-styrmedel/ den 6
Mars 2012
Svensk energi. (den 22 December 2011C). svenskenergi.se. Hämtat från Skatt och avgifter på
produktion: http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Elpriser-Skatter/Skatter-och-avgifter-pa-
produktion/ den 6 Mars 2012
Svensk energi. (den 11 Augusti 2011D). svenskenergi.se. Hämtat från Konsumentprisets
delar: http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Fakta-om-elmarknaden/Konsumentpriset-bestar-
av-tre-delar2/ den 6 Mars 2012
Svensk energi. (den 11 Augusti 2011E). svenskenergi.se. Hämtat från Elpriser och skatter:
http://www.svenskenergi.se/sv/Om-el/Elpriser-Skatter/ den 6 Mars 2012
66
Svensk energi. (2012). svenskenergi.se. Hämtat från Utsläppspris:
http://www.svenskenergi.se/upload/Statistik/Statistik%20i%20bilder/utsl%C3%A4ppspris.ppt
den 6 Mars 2012
Svensk Fjärrvärme AB. (2011A). Fjärrvärmepriser 2011. Stockholm: Svensk Fjärrvärme AB.
Svensk Fjärrvärme AB. (2011B). Fjärrvärmepriser mindre flerfamiljshus. Hämtat från
svenskfjarrvarme.se: http://www.svenskfjarrvarme.se/Global/Statistik/Excel-
filer/Fj%c3%a4rrv%c3%a4rmepriser%20mindre%20flerfamiljshus%202005_2011.xls den 19
April 2012
Svesol. (2012A). Ladda ner prislista, datablad, katalog mm. Hämtat från www.svesol.se:
http://www.svesol.se/support/ladda-ner-dokumentation-prislista den 20 April 2012
Svesol. (2012B). Produktkatalog 2012 - fastighet. Hämtat från www.svesol.se:
http://www.svesol.se/images/stories/pdf/katalog/svesol_fastighet_2012_webb.pdf den 20
April 2012
Thomas Sandberg. (den 11 April 2012). Föreläsning i Energiföretagande ME2307.
Marknadsmodeller, marknadsimperfektioner & styrmedel . Stockholm, KTH.
U.S. Department of Energy. (2010). $1/W Photovoltaic Systems - White paper to explore a
grand challenge for electricity from solar. Washington: U.S. Department of Energy.
UO-SRML. (den 5 Mars 2007). Sun path chart program. Hämtat från solardat.uoregon.edu:
http://solardat.uoregon.edu/SunChartProgram.html den 10 April 2012
Wang, H., & Qi, C. (2008). Performance study of underground thermal storage in a solar-
ground coupled heat pump system for residential buildings. Energy and Buildings , 40 (7), ss.
1278–1286.
Vattenfall. (2011). ladda-elbilen.vattenfall.se. Hämtat från Snabb, säker och enkel laddning:
http://ladda-elbilen.vattenfall.se/sv/index.htm?WT.srch=1&WT.mc_id=vsesp10009474 den 6
Mars 2012
Vattenfall. (den 19 Januari 2012). vattenfall.se. Hämtat från Handeln med utsläppsrätter för
koldioxid: http://www.vattenfall.se/sv/utslappsratter.htm den 6 Mars 2012
Vetenskapsguiderna. (2012). Kolets kretslopp och växthuseffekten. Hämtat från
www.vetenskapsguiderna.se:
http://www.vetenskapsguiderna.se/Kolets_kretslopp_och_vaxthuseffekten/index.php den 10
Juni 2012
Würfel, P. (2009). Physics of Solar Cells - From Basic Principles to Advanced Concepts (2:a
uppl.). Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.
Världsnaturfonden WWF. (2011). HÅLLBAR ENERGI - 100 % förnybart på naturens villkor.
Solna: WWF.
67
13 Appendix
13.1 Appendix A: Hammarby sjöstad, miljökarta
Miljökarta över Hammarby sjöstad Källa: (Hammarby sjöstads miljöinfocenter, 2011) via www.hammarbysjostad.se
68
13.2 Appendix B: Tidsplan för projektet
Tidsplan: Överblick över projektmomenten och tidsindelningen
69
13.3 Appendix C: Indata Begrepp Värde Kommentar/uträkning
Takarea 125 m2 Avsnitt 6.2.3
Antal lägenheter 8 st Avsnitt 6.2.3
Boyta per lägenhet 67,5 m2 Snittyta för lägenhet i flerbostadshus (Avsnitt 6.2.3)
Energibehov per
lägenhet,
tappvarmvatten
2 200 kWh/år Medelvärde av intervallet 1 800 – 2 600 kWh/år (Avsnitt 6.3.2)
Växelkurs Euro 8,8593
SEK/EUR
Per den 18 april 2012
Växelkurs USA-
Dollar
6,7712
SEK/USD
Per den 18 april 2012
Växelkurs Brittiskt
pund
10,8207
SEK/GBP
Per den 18 april 2012
Kalkylränta Riskfri +
riskpremie
Riskfri räntekurva per den 20 april 2012
Riskpremie 4 % Avsnitt 5.1.2
Pris för kiselceller 7,70 SEK/W Medelpris ur Tabeller 8, 9 & 10 i (Avsnitt 5.4.1)
Pris för
tunnfilmsceller
5,77 SEK/W Medelpris ur Tabeller 8, 9 & 10 i (Avsnitt 5.4.1)
Pris för plana
solfångare
9,10 SEK/W å ä
Pris för
vakuumsolfångare
7,04 SEK/W å ä
Pris för växelriktare
4,81 SEK/W Uträkning: 0,71 USD/W * 6,7712 SEK/USD (Avsnitt 5.4.3)
Kostnad för
installation av
elsystem
10,02 SEK/W Uträkning: 1,48 USD/W * 6,7712 SEK/USD (Avsnitt 5.4.3). Vid både med och
utan stamnätsintegrering
Arbetskostnad 5,01 SEK/W Uträkning: 0,74 USD/W * 6,7712 SEK/USD (Avsnitt 5.4.3). Endast för
solfångare
Övriga kostnader
vid integrering med
tappvarmvatten
5 000 SEK Endast för plana solfångare & vakuumsolfångare. Kostnaden inkluderar bland
annat rörkostnad med mera (Avsnitt 5.4.3)
Kostnad för
expansionskärl
2 268 SEK Pris för Altech expansionskärl hos Sigro Internet AB (Avsnitt 5.4.3)
Kostnad för
solkretsarmatur
19 000 SEK Pris för Svesols solkretsarmatur (Avsnitt 5.4.3)
Kostnad för
ackumulatortank
38 400 SEK Medelpris av två stycken 2000-liter ackumulatortankar (Avsnitt 5.4.3)
Underhållskostnad
för solceller
203,14
SEK/(MWh/år)
Uträkning: 30 USD * 6,7712 SEK/USD (Avsnitt 5.4.4)
Underhållskostnad
för solfångare
52,59
SEK/(MWh/år)
Uträkning: 4,86 GBP * 10,8207 SEK/GBP (Avsnitt 5.4.4)
Systemverkningsgrad
för solfångare 85 % Avsnitt 4.2.2
Ekonomisk
livslängd
37 år Tidsperioden 2013-2050 (Avsnitt 4.1)
Maximal
solstrålningsintensitet 1 000 W/m2 Vid bästa förutsättningar (Avsnitt 4.1)
