Beräkning av livscykelkostnad för lågtempererad fjärrvärme. Introduktion och tillämpning av en beräkningsmetod

Transkript

1 Beräkning av livscykelkostnad för lågtempererad fjärrvärme Introduktion och tillämpning av en beräkningsmetod

2 Utbildningspaket för LowTEMP ÖVERSIKT Inledning Introduktion till klimatmål Energiförsörjning & lågtempererad fjärrvärme Fjärrvärme i Östersjöområdet Energistrategier och pilotprojekt Metodik för utveckling av energistrategier Pilotenergistrategier mål och förutsättningar Pilotenergistrategier exempel Pilotåtgärder Beräkning av växthusgasutsläpp Livscykelanalys Ekonomiska aspekter Beräkning av livscykelkostnader Lönsamhet och finansieringsbehov Värmeavtal och tariffer Affärsmodeller och alternativ finansiering Tekniska aspekter Fjärrvärmenät Kraftvärme Storskalig solvärme Spillvärme Storskaliga värmepumpar Power2Heat och Power2X Islagring av solvärme och saltlager Värmepumpar Distributionssystem Tappvarmvatten Ventilationssystem Inspiration Goda exempel 1 Goda exempel 2 2

3 1. Inledning Problem, syfte och definitioner av termer Name Surname, Title, Organistation Name of Event etc. 3

4 Problem och syfte Övergripande frågeställning: Vilken lösning är minst kostsam sett till en hel livscykel för ett fjärrvärmebolag som redan har etablerad anläggning för fjärrvärme; lågtempererad fjärrvärme eller konventionell fjärrvärme? Antaganden om nyinvestering Konventionell fjärrvärme: Mindre kostsamt i början (initial investering före utbyggt nät, storskalig fjärrvärmeproduktion finns redan) Dyrare under sin livscykel på grund av högre driftskostnader och kostnader vid i slutet av livscykeln Fjärde generationens/lågtempererad fjärrvärme Höga investeringskostnader i början på grund av nyare teknik (hyllprodukter saknas och personalen behöver lägga mer tid på att lära sig den nya tekniken) Lägre kostnader under livscykeln till följd av lägre värmeförluster Stämmer dessa antaganden? Använd LowTEMPs verktyg för livscykelkostnadsberäkning för att undersöka specifikt case närmare. Verktyg för att utföra LCCA & fastställa livscykelkostnader för lågtemperatur-projekt Intressenter: Myndigheter Fjärrvärme leverantörer & operatörer Investerare Stadsplanerare Ingenjörer 4

5 Definition av ord och termer Livscykelkostnadsanalys (LCCA) Kallas även livscykelkostnad (LCC) metod för systematisk ekonomisk utvärdering av livscykelkostnader under en viss tidsperiod Ickebyggkostnader Livscykel kostnader (LCC) Hela levnadskostnaden (WLC) Intäkter Externa effekter Tar hänsyn till: Byggnation Byggnation Underhåll Underhåll Drift Drift Slutet av livscykeln End of Life Figur. 1: Delarna i livscykelkostnad (baserad på [1] p. 7 5

6 Definition av ord och termer Livscykelkostnader Kostnader för en anläggning eller dess delar under hela dess livscykel samtidigt som de uppfyller prestandakraven (1) End-of-Life slutet av teknisk livscykel, inkluderar: Avveckling Demontering eller slutförvaring av komponenter på plats Om demontering: Förbrukad eller Återanvändning Diskonteringsränta Ränta som används i dynamiska beräkningar för att räkna ut nuvärdet av framtida kassaflöden 6

7 2. Implementering Verktyg för LCC-beräkning, verktygets struktur, beräkningsmetod, exempel på tillämpning, nödvändig information och resultat Name Surname, Title, Organistation Name of Event etc. 7

8 Verktyg och manual för LCCA Analys av LCCA och LCCA av fjärrvärmesystem (pdf, för ytterligare information om ämnet) Beräkningsverktyg för livscykelkostnadsanalyser för fjärrvärmesystem (LCCA) (excelverktyg) Handbok om hur du utför LCCA, möjliga informationskällor och jämför olika system (pdf, används med Excel-verktyget) Finns att ladda ner på Figur. 2: Exampel på rapporter och resultat kopplat till LCCA,. [2] 8

9 Verktygets struktur Excelbaserat verktyg Flera kalkylblad: Inmatning i kalkylblad 0-3: information om projektet behövs samt allmän information om, konstruktion & tidig investering, drift & underhåll och scenario för slutet av livscykeln Inmatning i Add. Calc. 1-2: ytterligare beräkningar, fungerar automatiskt. Ingen inmatning krävs Results: redogörelse för livscykelkostnader Background data: innehåller rullgardinsmenyer, referenser och textblock. Inmatning möjlig. Version: informationsflik, ingen inmatning krävs. Figur. 3: Skärmdump av Excelverktyget, Egen grafik [2] 9

10 Beräkningsmetod Livscykelkostnader Antingen LCC = I + A + R + E (om scenario vid avveckling är känt): LCC = livscykelkostnader I = byggkostnader (nyinvestering, initial investering) A = årlig drift & underhållskostnad R = kostnader för återinvesteringar E = Kostnader vid slutet av livscykeln Eller LCC = I + A + R Res (Om scenario vid avveckling inte är känt): Res = restvärde Nettonuvärde Metod: Nettonuvärde (NPV) Beräkning: NPV = nettonuvärde [ ] n = livslängd för investeringen [år] t = tidsindexnummer, ett visst år för investeringen [w.d.] CFt = kassaflöde under år t eller med andra ord skillnaden mellan kostnader och inkomster under år t [ ] k = diskonteringsränta [%] 10

11 Förkunskaper (för användande av beräkningsverktyget) Vilken information behöver användarna ange? Typ av objekt Vid jämförelse med andra fjärrvärme-system: livscykellängd Konstruktion kostnader (initial investering) Kostnader för drift och underhåll Om möjligt: kostnader för scenario vid slutet av livscykeln Tekniska uppgifter (alla kostnader och intäkter utan moms) 11

12 Förkunskaper (för användande av beräkningsverktyget) Ta hänsyn till hela fjärrvärmesystemet Bestäm systemgränser, inklusive allt som behövs för att uppfylla projektmålet De systemgränser verktyget kan ta hänsyn till illustreras i figuren Figur. 4: Maximal systemgräns som verktyget kan ta hänsyn till. Källa: BTU [3] 12

13 Förkunskaper allmän information och kostnader Diskonteringsränta Manualen ger rekommendation om att välja diskonteringsränta enligt EU:s regler och rekommendationer Livscykellängd Om det tilltänkta objektet kommer att jämföras med ett annat systemalternativ: kommer samma livscykellängd som alternativ att väljas Om ingen jämförelse eller inmatning görs väljer verktyget automatiskt den längsta tekniska livslängden för komponentlistan som livscykellängd Konstruktion (initialinvestering) Komponenter som är nödvändiga för att bygga upp anläggningen i projektet, inklusive deras: År för idriftsättning Kostnader Teknisk livslängd Ytterligare kostnader Handbok med detaljerad lista över möjliga parametrar för investeringskostnader och typisk teknisk livslängd finns på 13

14 Förkunskaper kostnader med mera Kostnader för drift och underhåll Driftskostnader Bränslekostnader Allmänna driftskostnader som x % av värme produktionen i /MWh eller klumpsumma i /a Kostnader för underhåll X % av investeringen eller klumpsumma i /a Förväntade kostnadsökningar i %/a Teknisk data Värmeleverans Timmar av fullt utnyttjande i h/a Genomsnittliga värmeförluster i fjärrvärmesystemet i % Värmekapacitet År för installation eller avveckling av produktionsanläggning Prestanda i kw eller mängd producerad värme i MWh/a Tilldelning av distribuerad värme till produktionsanläggningar Termisk verkningsgrad i %, om värmepumpar används ange värmefaktorn (COP) eller årsvärmefaktorn (SPF) Om kraftvärme används: elektrisk verkningsgrad Om mer än en produktionsanläggning används: andel i arbetet 14

15 Förkunskaper scenarier vid slutet av livscykeln Scenarier vid slutet av livscykeln Om detaljerad information om slutscenarier är känd för användaren: kostnader för Avveckling Nedmontering eller lämna komponenter på plats Om nedmontering: avfall eller återvinning Om ingen detaljerad information om slutet av livscykeln är känd för användaren, kommer verktyget automatiskt att bestämma restvärdet för hela systemet 15

16 Exempel på beräkning: Gulbene pilotanläggning Installation av lokalt värmesystem 2019 Biomassapanna (199 kwth) producerade värme till 3 kommunala byggnader Distribution via litet lokalt värmenät Styr- och reglersystem i alla byggnader som är försedda med värme från det lågtempererade nätet (8) Figur. 5: Teknikrum I fastighet med lågtempererad fjärrvärme, Photo: Sandis Kalniņš [4] 16

17 Exempel på beräkning: Gulbene pilotanläggning Avgränsningar vid beräkningarna Projektmål: installera lokalt värmesystem Avgränsningarna innefattar: Live-Demonstration of inputs via the tool Biomassapanna Litet lokalt värmenät Ej inkluderat: smart mätsystem eftersom: det inte är nödvändigt för projektmålet (installation av ett lokalt värmesystem) värmesystemet skulle kunna köras utan smart mätsystem Figur. 3: Skärmdump av Excelverktyget, Egen grafik [2] 17

18 3. Sammanfattning Name Surname, Title, Organistation Name of Event etc. 18

19 Sammanfattning Möjligheter med verktyget Begränsningar med verktyget Användare har möjlighet att Bestämma livcykelkostnader för ett (lågtempererat) fjärrvärmesystem Jämföra olika systemalternativ (skapa nya Excel-filer) Transparenta beräkningsmetoder som följer val av teknik och kunskapsnivå Tar hänsyn till inflation Hittills Maximal livscykel = 100 år Vid jämförelser med andra systemalternativ måste samma ramvillkor tillämpas (t.ex. livscykellängd, diskonteringsränta osv.) Resultaten återspeglar inte verkligheten utan ger en förutsägelse om livscykelkostnader Egna anpassningar är möjliga 19

20 Källor 1. ISO : Buildings and constructed assets - Service life planning - Part 5: Life-cycle costing 2. Project output, [online] Available at Financing Schemes and Business Models [Last access on 25 th March 2021]. 3. Largest accounting boundaries possible for the tool, own source following BAFA, 2017, p. 5 and Nuclear Power Plant by By Viktor Ostrovsky from the Noun Project [Online]. Available at [Last access on 25 th March 2021]. 4. Utility room, photo by Sandis Kalniņš, Gulbene Municipality Council [Online]. Available at [Last access on 25 th March 2021]. 20

21 Författare BTU Cottbus-Senftenberg Chair of Urban Technical Infrastructure Lilian Senft Research Associate Konrad-Wachsmann-Allee Cottbus Germany Lilian.Senft@b-tu.de Tel:

22 Översättning och anpassning Sustainable Business Hub Nordenskiöldsgatan Malmö Sweden