Utvärdering av kostnader för kyla C A R L B E R T H A M M A R

C A R L B E R T H A M M A R Examensarbete Stockholm, Sverige 2008

av Carl Berthammar Examensarbete Energiteknik 2008:441 KTH Energi- och Miljöteknik Tillämpad termodynamik och kylteknik 100 44 STOCKHOLM

Examensarbete EGI 2008/ETT441 Utvärdering av kostnader för kyla Carl Berthammar Godkänt Datum Examinator Per Lundqvist Uppdragsgivare IUC-SEK Handledare Jaime Arias Kontaktperson Jörgen Rogstam Sammanfattning Kostnaden för kyla varierar i undersökningen mellan 10 öre/kwh och 1,0 kr/kwh. Anledningen till detta stora intervall är att kylkostnaden är starkt beroende av olika förutsättningar. Undersökningen visar att användningsgraden har stor inverkan på kostnaden per kilowattimme. Den installerade effekten styr hur omfattande investeringskostnaden kommer att bli. Med en hög användningsgrad utnyttjar man sin effekt och fördelar investeringskostnaden på fler kilowattimmar. Har man många drifttimmar ökar därtill möjligheten att med kylmaskin kunna utnyttja värmeåtervinning. Med värmeåtervinning kan man med en relativt liten investering göra väldigt stora besparingar och på så sätt komma ner i kostnadsnivåer som annars är omöjliga att nå. Geografiskt läge är en annan faktor som kan ge goda förutsättningar. Närliggande sjövatten kan användas för att kyla kondensorerna till kylmaskinen alternativt, via värmeväxlare, kyla fastigheten direkt. Kostnadsupplägget mellan de olika teknikerna skiljer sig mycket. För fjärrkyla utgör investeringen en betydligt mindre andel av livscykelkostnaden än vad som är fallet vid de andra teknikerna. Med en högre kalkylränta kommer därför fjärrkyla att bli ett attraktivare alternativ.

Master of Science Thesis EGI 2008/ETT:441 Evaluation of costs for refrigeration Carl Berthammar Approved Date Examiner Per Lundqvist Commissioner IUC-SEK Supervisor Jaime Arias Contact person Jörgen Rogstam Abstract The costs for refrigeration in the thesis varies between 0,1 kr/kwh and 1,0 kr/kwh. The reason for the wide spread is that the cost depends on several factors. The thesis shows that the rate of usage is an important factor in terms of keeping a low cost per kilo watt hour. As the installed cooling capacity of the system directly affect the investment cost it is crucial to have as many operation hours per installed kilowatt in order to have a low cost per kilowatt hour. With many operating hours the chance to be able to use heat recovery from the refrigeration unit increases. With heat recovery you can save a lot of the costs for heating with a rather small investment and thereby reach a cost level which in a normal case would not be possible. The location of the building is another important factor. With sea water nearby, this can be used to cool either the condensers of the refrigeration unit, or by using heat exchangers cool the building directly. The cost profile of the different systems varies a lot. With district cooling the investment constitutes a bigger part of the life cycle cost compared to the other techniques. With a higher expected rate of return district cooling becomes a more attractive alternative.

Förord Arbetet är gjort på Sveriges Energi- och Kylcentrum (SEK) i Katrineholm. Syftet med arbetet var att: Etablera kostnadsmodeller för olika typer av kylsystem. Identifiera relevanta nyckeltal för olika tekniker Kartlägga eventuella mervärden för olika tekniker. Ange generella riktlinjer vid investering i kylsystem Arbetet har genomförts tack vare intervjuer och information hämtat från olika aktörer på marknaden. Ett stort tack riktas därför till Per Forsling på Fastighetsägarna Stockholm, Olof Sjöberg på Vasakronan, Jan-Erik Holmgren på Newsec, Peter Linde och Rickard Betulander på AP Fastigheter, Magnus Lövfenberg på Hufvudstaden, Mats Liljegren på Nordstjernan samt Per Jonasson och Göran Arvidsson på Capital Cooling. Ett stort tack riktas även till mina handledare Jörgen Rogstam på SEK och Jaime Arias på KTH.

Figurförteckning Figur 1 Schematisk bild för en kylmaskin... 4 Figur 2 Schematisk bild för absorptionskyla... 5 Figur 3 Kostnadsjämförelse mellan el- och värmedrivet system... 8 Figur 4 Schematisk bild av snökylasystem i Sundsvall... 10 Figur 5 System för kyla med hjälp av sjövatten... 12 Figur 6 Samtliga kostnader för fjärrkyla som funktion av kyleffekt... 15 Figur 7 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av installerad kyleffekt... 16 Figur 8 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av årligt kylbehov... 16 Figur 9 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt... 17 Figur 10 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av installerad kyleffekt... 18 Figur 11 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av årligt kylbehov... 18 Figur 12 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt... 19 Figur 13 Kostnader för kylmaskin som funktion av installerad kyleffekt... 20 Figur 14 Kostnader för kylmaskin som funktion av årligt kylbehov... 21 Figur 15 Kostnader för kylmaskin som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt... 21 Figur 16 Investeringskostnad samt sparande vid värmeåtervinning... 23 Figur 17 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av installerad kyleffekt... 24 Figur 18 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av årligt kylbehov... 24 Figur 19 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt... 25 Figur 20 Kostnader för sjövattenkyla som funktion av årligt kylbehov... 29 Figur 21 Årliga kostnader för kylmaskin med varierad kalkylränta... 30 Figur 22 Livscykelkostnader för kylmaskin med varierad kalkylränta... 31 Figur 23 Årliga kostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad kalkylränta... 31 Figur 24 Livscykelkostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad kalkylränta... 32 Figur 25 Årliga kostnader för fjärrkyla med anslutningsavgift och varierad kalkylränta... 33 Figur 26 Livscykelkostnader för fjärrkyla med anslutningsavgift och varierad kalkylränta... 33

Figur 27 Årliga kostnader för fjärrkyla utan anslutningsavgift med varierad kalkylränta... 34 Figur 28 Livscykelkostnader för fjärrkyla utan anslutningsavgift med varierad kalkylränta... 34 Figur 29 Årliga kostnader för kylmaskin med varierad underhållskostnad... 37 Figur 30 Livscykelkostnader för kylmaskin med varierad underhållskostnad... 38 Figur 31 Årliga kostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad underhållskostnad... 38 Figur 32 Livscykelkostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad underhållskostnad... 39 Figur 33 Årliga kostnader för kylmaskin med varierad real kalkylränta för energikostnader... 40 Figur 34 Livscykelkostnader för kylmaskin med varierad real kalkylränta för energikostnader... 40 Figur 35 Årliga kostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad real kalkylränta för energikostnader... 41 Figur 36 Livscykelkostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad real kalkylränta för energikostnader... 41 Figur 37 Sammanställning av kostnader för kylmaskin, kylmaskin med värmeåtervinning och befintlig fjärrkyla... 42 Figur 38 Kostnadsfördelning för kylmaskin... 43 Figur 39 Kostnadsfördelning för kylmaskin med värmeåtervinning... 44 Figur 40 Kostnadsfördelning för kylmaskin kombinerat med kyla från sjövatten... 44 Figur 41 Kostnadsfördelning för kyla med hjälp av sjövatten... 45 Figur 42 Kostnadsfördelning för fjärrkyla... 46 Figur 43 Illustration av investeringskostnader... 47 Figur 44 Illustration av livscykelkostnader... 48 Figur 45 Schematisk bild över ett indirekt system för butikskyla... 49 Figur 46 Schematisk bild över ett kaskadsystem för butikskyla... 50 Figur 47 Kostnader för butikskyla... 52

Tabellförteckning Tabell 1 Kostnader för kylmaskin kombinerat med kyla från sjövatten... 26 Tabell 2 Kostnader för kylmaskin kombinerad med sjövattenkyla och värmeåtervinning... 28 Tabell 3 Olika scenarion vid omförhandling av fjärrkyla... 36

Innehållsförteckning 1 INLEDNING... 2 1.1 Bakgrund... 2 1.2 Metod... 2 1.3 Avgränsningar... 2 2 KOMFORTKYLA... 3 2.1 Genomgång av tekniker... 4 2.1.1 Kompressorteknik... 4 2.1.2 Absorptionsteknik... 5 2.1.3 Fjärrkyla... 9 2.1.4 Snökyla... 10 2.1.5 Kyla med hjälp av sjövatten... 12 2.2 Kostnadsmodell för livscykelkostnad... 13 2.3 Sammanställning av befintliga kylkostnader... 14 2.3.1 Fjärrkyla... 15 2.3.2 Kylmaskin... 20 2.3.3 Kylmaskin med värmeåtervinning... 22 2.3.4 Kylmaskin kombinerat med kyla från sjövatten... 26 2.3.5 Kyla med hjälp av sjövatten... 29 2.4 Känslighetsberäkningar... 30 2.4.1 Kalkylränta... 30 2.4.2 Kontraktslängd och omförhandlingar... 35 2.4.3 Underhållskostnader... 37 2.4.4 Elpris... 40 2.5 Analys... 42 2.5.1 Sammanställning av kostnader... 42 2.5.2 Kostnadsfördelning... 43 2.5.3 Nyckeltal... 47 3 BUTIKSKYLA... 49 3.1 Fullständigt indirekt system... 49 3.2 Kaskadsystem... 50 3.3 Analys... 53 4 SLUTSATSER... 54 5 LITTERATUR... 56

1 Inledning 1.1 Bakgrund Allt eftersom elektronisk utrustning blivit vanligare i kontorslokaler har efterfrågan på komfortkyla ökat. På grund av att kylutrustning används på väldigt olika sätt och i väldigt olika tillämpningar varierar kostnaderna mycket. Inom komfortkyla har man i vissa fall endast nytta av kylutrustningen ett antal veckor under sommaren, samtidigt som man inom butikskyla har ett kylbehov året runt. Därtill har teknikerna olika verkningsgrader och är förknippade med investeringskostnader som skiljer sig mycket. Underhållskostnader som de olika teknikerna för med sig varierar även de kraftigt. Dessa faktorer gör det svårt att på förhand veta vad man kommer att betala per kilowattimme kyla. Studier inom området rör i regel beräkningar angående kylbehov och projekterade kostnader för enstaka byggnader. Under sommaren och hösten 2007 har examensarbetet Utvärdering av kostnader för kyla skrivits vid Sveriges Energi och Kylcentrum (SEK). Syftet med arbetet är att, genom en bredare undersökning, ge klarhet i vad en kilowattimme kyla kostar samt vilka förhållanden som är önskvärda för att erhålla en lägre kostnad. I arbetet har de vanligaste teknikerna undersökts. Här har historiska och projekterade kostnader för de olika teknikerna undersökts för att finna vilka, samt hur omfattande, kostnader de olika teknikerna för med sig. 1.2 Metod En bredare intervjuundersökning av entreprenörer och anläggningsägare har gett underlag till analysen. Via intervjuer har information insamlas kring befintlig, alternativt projekterad, kylutrustning. Livscykelkostnadsanalyser har genomförts varefter de olika teknikerna jämförts. Relevanta nyckeltal vid sidan av livscykelkostnader har, tillsammans med eventuella mervärden, även identifierats. 1.3 Avgränsningar Intervjuerna är gjorda med fastighetsägare i Stockholm varför resultaten är bäst tillämpbara på fastigheter i städer med förutsättningar liknande de i Stockholm. C. Berthammar, 2008 2

2 Komfortkyla Speciellt för komfortkyla är att antalet drifttimmar varierar kraftigt. Till skillnad från processkyla där man har ett kylbehov året runt finns här fastigheter som endast har ett kylbehov under en kortare period på sommaren. Investeringskostnaden får här en större betydelse för priset per kilowattimme än vid processkyla då antalet kilowattimmar kyla som produceras under applikationens livslängd är betydligt färre. Inom komfortkyla räcker det att temperaturen på köldbäraren är ca 7ºC. Detta gör att man i förhållande till processkyla, där kravet ofta är lägre, erhåller en bättre verkningsgrad. Det medför även att antalet tekniker man kan använda sig av ökar. Här finns t.ex. möjlighet att nyttja fjärrkyla där man producerar kyla centralt och använder vatten som köldbärare. Detta distribueras sedan via ett fjärrkylanät. Man kan även använda sig av kyla ifrån sjövatten som man pumpar upp till värmeväxlare och på så sätt tillgodoser sitt kylbehov. De tekniker inom komfortkyla som tas upp i detta arbete är snökyla, absorptionskyla, fjärrkyla, kompressordriven kylmaskin, kompressordriven kylmaskin i kombination med sjövatten samt sjövattenkyla. C. Berthammar, 2008 3

2.1 Genomgång av tekniker 2.1.1 Kompressorteknik Den teknik som används i en kylmaskin är en process som drivs av en kompressor. I kondensorn avger systemet värme och köldmediet kondenseras. Mediet går efter en trycksänkning sedan vidare till förångaren där processen tar energi från omgivningen för att förånga köldmediet. Detta sker vid konstant tryck och låg temperatur. Verkningsgraden, eller COP (Coefficient Of Performance), för en kylmaskin av denna Q typ räknas som COP2 = 2. Hur bra detta COP blir har bland annat med val av E köldmedium samt temperatur och tryck vid kondensering och förångning att göra. Q 1 Kond. Komp. E Förång. Q 2 Figur 1 Schematisk bild för en kylmaskin Fördelar med tekniken är framför allt att det är en pålitlig teknik i det avseendet att man inte behöver några särskilda förutsättningar, såsom närhet till sjövatten eller dylikt, för att installera en kylmaskin. Goda förutsättningar gör dock tekniken billigare. Med närhet till vatten undviker man investering i kylmedelskylare och kan på så sätt minska både investerings- och underhållskostnader. C. Berthammar, 2008 4

2.1.2 Absorptionsteknik Absorptionskyltekniken har många likheter med kompressortekniken. Det som skiljer dem åt är att man ersatt kompressorn med en absorbator, en generator och en värmeväxlare. Köldmediet kondenseras i kondensorn. Därefter leds det genom expansionsventilen, där trycket sänks, till förångaren där det förångas. Detta görs med energi från det man vill kyla. I absorbatorn absorberas sedan gasen från förångaren och blir till vätska. Här frigörs värme vilket betyder att absorbatorn måste kylas. I generatorn separeras lösningen genom destillering. Här tillsätts den energi som det krävs för att driva systemet. Q1 Kondensor Gen. Expansionsventil VVX Q G Förångare Q2 Abs. Pump Q abs Figur 2 Schematisk bild för absorptionskyla Det finns en rad olika sätt att använda sig av en absorptionskylmaskin. Ultimat är det om det finns tillgång till spillvärme. Som kylmaskin är den, i förhållande till konkurrerande tekniker, ineffektiv vilket gör att det krävs billig värme för att den skall vara lönsam. Framför allt är tekniken därför tillämpningsbar inom industrier där spillvärme förekommer. C. Berthammar, 2008 5

Vid en eventuell jämförelse mellan en kompressordriven kylmaskin och en absorptionskylmaskin gäller i regel förutsättningarna att en kompressordriven kylmaskin är betydligt effektivare och marginellt billigare i inköp. För att det skall löna sig att införskaffa en absorptionskylmaskin behöver således värmen man driver maskinen med vara billigare än elen till en eventuell kylmaskin. För båda maskinerna gäller samma förutsättningar. Vi har en investeringskostnad och på det löpande kostnader för drift, underhåll, etc. En formel för den årliga kostnaden kan se ut enligt följande: τ Q k K = F + + R COP Formel 1 Förklaring: K F τ k COP Total årlig kostnad Kostnader för investeringen Drifttid per år Kostnad för drivenergi per kilowatt Verkningsgrad Q Kyleffekt R De övriga rörliga kostnaderna abs Absorptionsteknik el Kompressordriven kylmaskin Som konstaterats ovan är det driftskostnaden som markant skiljer de två systemen åt, samt att en absorptionskylmaskin i regel är dyrare i inköp. För att det skall löna sig med en absorptionskylmaskin får således driften av den, samt den differens som finns i investeringskostnad och de övriga rörliga kostnaderna ej överskrida kostnaden för drift av den kompressordrivna kylmaskinen. τ Q kabs COPabs τ Q kel ( Fabs Fel ) + ( Rabs Rel ) < Formel 2 COPel + C. Berthammar, 2008 6

Om vi sedan sätter dessa alternativ lika med varandra och gör de kostnader som inte är relaterade till drivmedlet till en konstant kostnad får vi följande: τ Q kabs COPabs + K τ Q kel = COPel. Formel 3 Per kilowattimme ser formeln ut enligt följande: k abs COP abs K k K el + = ;{ = X} COPel Q τ Q τ kabs COP abs + X kel = COP el. Formel 4 Ur detta löser vi ut priset för värme per kilowattimme. k abs k ( COPabs. Formel 5 COP el = X ) el C. Berthammar, 2008 7

Vi använder oss sedan av den formeln för att se under vilka förhållanden som respektive teknik är gynnsam. I diagrammet nedan har vi valt att se på två olika förhållanden mellan COP för de olika teknikerna, 1:3 och 1:5, samt tre olika värden på X. Här används värdena 0 kr/kwh, 0,1 kr/kwh och 0,2kr/kWh. Lika kostnader för absorptionskylmaskin och kompressordriven kylmaskin Pris för värme [kr/kwh] 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 COP(1:5),X=0,2 COP(1:5),X=0,1 COP(1:5),X=0 COP(1:3),X=0,2 COP(1:3),X=0,1 COP(1:3),X=0 0 0,5 1 1,5 2 Pris för el [kr/kwh] Figur 3 Kostnadsjämförelse mellan el- och värmedrivet system 1 För samtliga linjer i Figur 3 gäller att arean över linjen representerar fall då ett eldrivet system är att föredra, samt att arean under representerar fall då ett system drivet av värme är billigare. Mer än så kommer tekniken inte att behandlas i detta arbete. Sammanfattningsvis kan man konstatera att man måste ha tillgång till väldigt billig värme, sannolikt spillvärme, för att tekniken skall vara konkurrenskraftig. 1 Kostnadsjämförelsen är hämtad från Granryd Eric m.fl., KTH, 1999, Refrigerating Engineering C. Berthammar, 2008 8

2.1.3 Fjärrkyla Fjärrkyla är en kylteknik som bygger på att kyla som produceras centralt levereras ut till konsumenter via ett nät där vatten agerar köldbärare. Kylan kan genereras på en rad olika sätt. Vanligast är att man använder sig av kompressorteknik i form av en kylmaskin med värmeåtervinning, men på vissa orter använder man sig av absorptionskyla 2. I orter där möjlighet finns använder man sig även av en form av frikyla. Här används vatten från sjöar, älvar m.m. som är runt 4 C för att via en värmeväxling kyla det vatten som sedan leds ut i nätet. Fördelar med fjärrkyla är att det är ett driftsäkert system, >99% 3. I och med att kylan som genereras kommer från antingen frikyla, kylmaskiner som samtidigt producerar värme eller absorptionsteknik som använder spillvärme som drivmedel är det normalt ett miljövänligt alternativ. Nackdelar som är förknippade med fjärrkyla är den begränsade täckning som fjärrkylanätet har idag. Prisnivån på frikyla sätts i regel efter alternativkostnader och är svår att uttala sig om generellt. Det som dock kan sägas är att kontrakten vanligtvis skrivs med löptider om 5 eller 10 år, och justeras under denna period ofta med konsumentprisindex, KPI. Med fjärrkyla får man en bra blick över vilka kostnader man kommer att ha under denna period. Dock kan prisnivån justeras avsevärt vid omförhandlingar. 2 http://www.svenskfjarrvarme.se/index.php3?use=publisher&id=1223&lang=1 3 http://www.svenskfjarrvarme.se/index.php3?use=publisher&id=1225&lang=1 C. Berthammar, 2008 9

2.1.4 Snökyla Snökyla är en teknik som bygger på att man lagrar en mängd snö under vintern, för att under varmare tider av året låta snön smälta. Detta smältvatten används sedan för att, direkt eller indirekt, kyla t.ex. byggnader. Figur 4 Schematisk bild av snökylasystem i Sundsvall 4 I de fall man behöver en kyltemperatur över ca 0 ºC kan man leda smältvattnet direkt till det objekt man vill kyla 5. Detta är det alternativ som sparar mest energi (ca 90-95%) 6. Vill man däremot ha det kallare än så får man använda sig av en kylmaskin. Man har dock fortfarande nytta av smältvattnet. Genom att använda vattnet som värmesänka, istället för att använda t.ex. utomhusluft kan man öka verkningsgraden hos kylmaskinen och på så sätt begränsa sin elkonsumtion. På detta sätt kan man spara 50% eller mer av de elkostnader man har 7. Fördelarna med tekniken är många. Dels kan man tjäna pengar på att ta hand om snön, dels är effektuttaget i det närmaste obegränsat, installationen är enkel och billig att utöka om man i framtiden skulle få ett utökat kylbehov. Sett ur ett miljömässigt perspektiv är snökyla ett mycket attraktivt alternativ. Inte bara för att tekniken använder sig av naturlig kyla. Man ges även möjlighet att ta hand om de föroreningar som absorberats av snön. Tekniken är därtill driftssäker. 4 http://www.snowpower.se/img/sunsvalls_kylanlaggning_large.gif 5 http://www.snowpower.se/andvandningsomrade-snokyla.asp 6 http://www.snowpower.se/fordelar-snokyla.asp 7 http://www.snowpower.se/fordelar-snokyla.asp C. Berthammar, 2008 10

De nackdelar som finns förknippade med tekniken är att den innebär stora investeringskostnader. Hur stora beror på hur man väljer att utforma sin lagringsplats och hur mycket de bergmassor och den jord man får vid utgrävning av lagringsutrymme kan generera i inkomster. Att finna en lagringsplatsen kan också vara ett problem. Beroende på vilka förhållanden som råder kan det vara svårt, väldigt dyrt eller omöjligt att ordna en lagringplats. Att det är gott om snö är en fördel, dock inte ett krav. Att framställa snö genom snökanoner är så pass billigt att tekniken ger en låg driftskostnad även om man tvingas producera snön. Att lagra snön i en källarlokal är ett alternativ som i Stockholms innerstad skulle bli dyrt. Ur ett ton snö kan man erhålla ca 100 kwh kyla 8. Densiteten för snö kan upskattas till 650 kg/m 3. Således kan man erhålla ca 155 kwh/m 3. Med ett källarutrymme där takhöjden är 3 m skulle man då kunna lagra 465 kwh/m 2. Kostnaden för att avvara ett källarutrymme, i Stockholms innerstad, uppskattas till 700 kr/m 2 och år. Man skulle med andra ord ha en lagringskostnad på ca 1,50 kr/kwh. Möjligen skulle det kunna vara ekonomiskt lönsamt att lagra snön i ett underjordiskt lagringsutrymme. Huruvida detta är juridiskt eller praktiskt genomförbart har på grund av arbetets begränsade omfattning dock ej undersökts. 8 Näsström Johnny, Luleås tekniska universitet, 2005, Genomgång av köldbärarsystem samt alternativa åtgärder för kapacitetshöjning C. Berthammar, 2008 11

2.1.5 Kyla med hjälp av sjövatten I undersökningen har en fastighet som utnyttjar närliggande sjövatten och värmeväxlare för att kyla kontor ingått. Tekniken bygger på att man pumpar upp kallt sjövatten ifrån vilket man sedan tillgodogör sig kyla med hjälp av en värmeväxlare. Figur 5 System för kyla med hjälp av sjövatten Fördelen med tekniken är att man får väldigt låga driftkostnader. Tekniken kräver dock geografiska förutsättningar, då närhet till vatten måste finnas. Vattnet måste också vara djupt nog för att vara kallt även under den varmaste perioden på sommaren. Vilka juridiska hinder som föreligger vid en anordning av detta slag behandlas ej i rapporten. C. Berthammar, 2008 12

2.2 Kostnadsmodell för livscykelkostnad I arbetet används en livscykelkostnadsmodell baserad på nuvärdesberäkning, som utgår från det format som vanligen används i de kostnadsberäkningar som legat till grund för arbetet. Detta är även en modell som till exempel Energimyndigheten använder sig av. Ett alternativ här hade varit att räkna med annuiteter. Livscykelkostnaden med hjälp av formeln för nuvärdesberäkning: [ 1+ (i pe) ] -n 1 RCPn = RCn Formel 6 9 i pe där: RCP n RC n i pe är nuvärdet av en årlig återkommande kostnad är den årligt återkommande kostnaden är kalkylräntan är inflation eller prisökning n är livslängden i -pe är den reella kalkylräntan 1 n [ 1+ (i pe) ] i pe är den faktorn som diskonterar kommande utgifter Kostnaderna delas sedan in i olika kategorier så att man kan justera den reella kalkylräntan för respektive område. Därefter summeras de olika livscykelkostnaderna till en livscykelkostnad för kylanläggningen enligt: LCC Investering + LCC + LCC + LCC = Formel 7 9 energi underhåll övrigt Kostnaderna kommer här att redovisas i reala termer, det vill säga framtida kostnader diskonteras och värderas därmed lägre. Detta får till följd att kostnaderna blir lägre än vad de varit om nominella termer, det vill säga utan diskontering, använts. 9 Arias Jaime, KTH, 2005, Energy Usage in Supermarkets Modelling and Field Measurements C. Berthammar, 2008 13

2.3 Sammanställning av befintliga kylkostnader I detta kapitel kommer livscykelkostnadssammanställningar för de olika teknikerna att redovisas. Gemensamt för teknikerna är att man, undantaget vissa fall av fjärrkyla, har en investeringskostnad. För fjärrkyla finns därefter en effektavgift där man debiteras med en fast kostnad per installerad kilowatt, en energiavgift som är en fast kostnad per förbrukad kilowattimme alternativt en flödesavgift där en fast kostnad per kubikmeter vatten som levererats utgör debiteringen. Vidare finns i vissa fall en fast årlig avgift. För övriga tekniker finns vid sidan av investeringen årliga kostnader i form av den förbrukade energin samt underhållskostnader. I de fastigheter som använder sig av värmeåtervinning kommer den sparade kostnaden för värme att dras av från den årliga kostnaden. På grund av att fjärrkyla debiteras efter individuella avtal kan inga siffror som avslöjar detaljer om kontraktet redovisas. Vad gäller livslängder skiljer sig teknikerna åt. För kylmaskiner samt kyla med hjälp av sjövatten antas livslängden till 20 år. För fjärrkyla används en livslängd om 10 år. Anledningen till detta är att kontrakt för fjärrkyla i regel skrivs med löptider om 10 år. Detta påverkar prisbilden genom att man med kylmaskiner får en större skillnad mellan diskonterande faktor och livslängd. Kostnaden för fjärrkyla blir av denna anledning högre. Kostnaderna för befintlig fjärrkyla, som är historiska data, har justerats med KPI för att anges i dagens penningvärde. C. Berthammar, 2008 14

2.3.1 Fjärrkyla Två olika typer av data har insamlats och lagts till grund för kalkylerna rörande fjärrkyla. En majoritet av fallen bygger på årligt redovisade siffror där debiterad effekt, förbrukad energi och en eventuell fast årlig avgift finns redovisade tillsammans med en eventuell anslutningsavgift. I de andra fallen finns en totalkostnad för ett år och anslutningsavgift redovisat. I detta fall har vi räknat tillbaka den årliga kostnaden med hjälp av KPI till kontraktets början, och på så sätt fått en kalkyl som bygger på en investering och en fortlöpande årlig kostnad. Kostnaderna redovisas nedan som funktioner av effekt, energiförbrukning och drifttimmar vid installerad effekt. En real kalkylränta om två procent har använts vid livscykelkostnadsberäkningarna. kr/kwh 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 - - 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 Installerad effekt [kw] Figur 6 Samtliga kostnader för fjärrkyla som funktion av kyleffekt För att få en bättre blick över kostnaderna har de två högsta värdena i Figur 6 tagits bort, då dessa inte är representativa för vad fjärrkyla kostar. Här har effekt- och kylbehov överskattats, vilket har lett till en hög kostnad per kilowattimme. C. Berthammar, 2008 15

kr/kwh 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 Installerad effekt [kw] Figur 7 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av installerad kyleffekt Som vi ser i Figur 7 minskar kostnaderna med ökad installerad effekt. Någon förklaring till detta finns inte i prismodellen för fjärrkyla, där en anslutningsavgift som är en konstant kostnad per installerad kilowatt ofta utgör investeringskostnaden. Ser man däremot till det faktum att fjärrkyla i regel prissätts efter alternativkostnader kan man finna förklaringar i att större kylmaskiner, som fjärrkyla i regel prissätts efter, ofta har en bättre verkningsgrad och en högre användningsgrad. kr/kwh 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 Årligt kylbehov [MWh] Figur 8 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av årligt kylbehov Ser man istället kostnaderna som funktion av det årliga kylbehovet, som i Figur 8, blir trenden tydligare. Ett stort kylbehov medför i regel en hög användningsgrad. C. Berthammar, 2008 16

kr/kwh 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 Drifttimmar vid installerad effekt [h] Figur 9 Utvalda kostnader för fjärrkyla som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt Tydligast trend ser man dock när man, som i figur 9, visar kostnaderna som funktion av drifttimmar vid installerad effekt. Här sätts antalet kilowattimmar man förbrukar i relation till vilken installerad effekt man har. Då den installerade effekten styr investeringskostnaden får vi här ett värde på i vilken grad man utnyttjar det man betalat för vid investeringstillfället. Med den beräkningsmodell som används i arbetet resulterar en högre användningsgrad i att man diskonterar en större del av kostnaden. Detta ger, då endast kostnaden och inte den levererade kylan diskonteras, en lägre kostnad per kilowatt. Trenden skulle med all sannolikhet vara mindre tydlig om man räknade i nominella termer. C. Berthammar, 2008 17

Ser man till projekterad fjärrkyla finns samma tendenser som hos den befintliga. Kostnaden sjunker om installerad effekt, energiförbrukning och drifttimmar vid installerad effekt stiger. Detta illustreras i Figur 10-12. kr/kwh Befintlig fjärrkyla Projekterad fjärrkyla Linjär (Befintlig fjärrkyla) Linjär (Projekterad fjärrkyla) 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 Installerad effekt [kw] Figur 10 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av installerad kyleffekt kr/kwh 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 Befintlig fjärrkyla Linjär (Befintlig fjärrkyla) Projekterad fjärrkyla Linjär (Projekterad fjärrkyla) - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 Årligt kylbehov [MWh] Figur 11 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av årligt kylbehov C. Berthammar, 2008 18

kr/kwh Befintlig fjärrkyla Projekterad fjärrkyla Linjär (Befintlig fjärrkyla) Linjär (Projekterad fjärrkyla) 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 4 500 Drifttimmar vid maxeffekt [h] Figur 12 Jämförelse av befintliga och projekterade kostnader för fjärrkyla som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt Dock ligger kostnaderna lägre än vid befintlig fjärrkyla. Detta har sin huvudsakliga förklaring i att man vid projekterad fjärrkyla antar att man kommer att utnyttja hela den effekt som man dels betalar en anslutningsavgift för, och dels betalar en årligen återkommande effektavgift för. Utnyttjar man inte den effekten fullt ut betalas inte pengarna tillbaka utan man kommer att ha betalat för effekt man inte använder. Dock finns i de fall som vi studerat ingen straffavgift om man behöver komplettera sin effekt. Finns möjlighet kan man med andra ord medvetet underskatta sitt kylbehov det första året för att därefter komplettera effekten då man har en bättre kännedom om sitt kyl- och effektbehov, och på så sätt försäkra sig om att inte betala för oönskad effekt. C. Berthammar, 2008 19

2.3.2 Kylmaskin På grund av bristande uppföljning har data från befintliga kylmaskiner ej varit tillgängliga. Detta beror dels på att fastigheter inte har en separat mätning av elförbrukningen för kylmaskinen, dels på att man sällan mäter den kylmängd som man erhåller. De siffror som presenteras nedan baseras på kalkyler gjorda av konsulter i samband med investering av kylutrustning samt alternativkostnadsberäkningar för fjärrkyla. I kalkylerna är en livslängd om 20 år antagen. Vidare har en real kalkylränta om två procent, för både framtida energi- och underhållskostnader antagits. Elpriset är antaget till 85 öre/kwh och kostnaden för underhåll är satt till 3% av investeringskostnaden årligen. kr/kwh 1,00 Kostnad per kilowattimme kyla efter installerad effekt 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 Installerad effekt [kw] Figur 13 Kostnader för kylmaskin som funktion av installerad kyleffekt I Figur 13 ser vi tydligare än vid graferna för fjärrkyla att en hög installerad effekt inte ensamt sänker kostnaden per kilowattimme. C. Berthammar, 2008 20

När man sätter kostnaden som funktion av kylbehov blir trenden tydligare. Detta illustreras i Figur 14. kr/kwh 1,00 Kostnad per kilowattimme kyla efter årligt kylbehov 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 Årligt kylbehov [MWh] Figur 14 Kostnader för kylmaskin som funktion av årligt kylbehov En förklaring till detta är att man med många drifttimmar i regel har en större användningsgrad. kr/kwh 1,00 Kostnad per kilowattimme kyla efter drifttimmar vid installerad effekt 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 Drifttimmar vid installerad effekt [h] Figur 15 Kostnader för kylmaskin som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt Precis som i fallet med fjärrkylan är användningsgraden det som påverkar kostnaden per kilowattimme i störst utsträckning. Som påpekats tidigare har detta till viss del med val av beräkningsmodell att göra. C. Berthammar, 2008 21

2.3.3 Kylmaskin med värmeåtervinning Om det i en fastighet finns behov av kyla under perioder då man även har behov av värme kan man utnyttja värmeåtervinning från kylmaskinen. När man producerar kyla med en kylmaskin får man värme som en biprodukt. Under varma perioder kyls denna bort, men denna värme kan också tillgodogöra sig och på så sätt minska sina kostnader för värme. Den värme man kan tillgodogöra sig i kilowattimmar är lika med den kyla som genereras tillsammans med den tillförda elenergin. Verkningsgraden för värme (COP1) är således lika med verkningsgraden för kyla (COP2) +1. För att få temperaturer som man kan tillgodogöra sig i form av värme kan man dock behöva göra vissa justeringar som kan få till följd att verkningsgraden för kyla försämras. Beräkningarna som gjorts med värmeåtervinning bygger på de kylmaskiner som redovisats i tidigare kapitel. Här har värmebehovet under året varit känt. Samma förutsättningar gäller som i de tidigare beräkningarna, men en investeringskostnad har lagts till och de sparade värmekostnaderna har dragits av från kylkostnaden. Priset för värme sätts till 55 öre/kwh. C. Berthammar, 2008 22

Investeringskostnad samt sparande av värmekostnader för de projekterade kylmaskinerna redovisas i Figur 16 nedan. Investeringskostnad/kW kyla Sparande[tkr] kr/kw kyla Linjär (Investeringskostnad/kW kyla) Linjär (Sparande[tkr]) tkr 60 000 35 000 50 000 30 000 40 000 25 000 20 000 30 000 15 000 20 000 10 000 10 000 5 000 - - 100 200 300 400 500 600 700 800 Installerad effekt kyla [kw] - Figur 16 Investeringskostnad samt sparande vid värmeåtervinning Som diagrammet visar sjunker investeringskostnaden per kilowatt vid ökad effekt. En förklaring till detta skulle kunna vara att kostnaden för det nya distributionssystemet kan fördelas på fler kilowatt. C. Berthammar, 2008 23

Kostnad per kilowattimme kyla efter installerad effekt kr/kwh Kylmaskin Kylmaskin med värmeåtervinning Linjär (Kylmaskin) Linjär (Kylmaskin med värmeåtervinning) 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 Installerad effekt [kw] Figur 17 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av installerad kyleffekt Som vi kan se i Figur 17 finns det stora besparingar att göra. Samtliga fastigheter som är med i den här undersökningen har dock ett kylbehov året runt vilket gör att besparingarna blir stora. I Figur 18 och Figur 19 ser vi kostnaden per kilowattimme som funktion av årligt kylbehov respektive drifttimmar vad installerad effekt. Kostnad per kilowattimme kyla efter årligt kylbehov kr/kwh Kylmaskin Kylmaskin med värmeåtervinning Linjär (Kylmaskin) Linjär (Kylmaskin med värmeåtervinning) 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 Årligt kylbehov [MWh] Figur 18 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av årligt kylbehov C. Berthammar, 2008 24

Kostnad per kilowattimme kyla efter drifttimmar vid installerad effekt kr/kwh Kylmaskin Linjär (Kylmaskin) Kylmaskin med värmeåtervinning Linjär (Kylmaskin med värmeåtervinning) 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 - - 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 Drifttimmar vid installerad effekt Figur 19 Kostnad för kylmaskin, samt kylmaskin med värmeåtervinning som funktion av drifttimmar vid installerad kyleffekt C. Berthammar, 2008 25

2.3.4 Kylmaskin kombinerat med kyla från sjövatten I en av de fastigheter som undersökts har fastighetsägaren utnyttjat sitt geografiska läge. Här har man istället för att investera i kylmedelskylare utnyttjat närliggande sjövatten för att dels kyla kondensorerna till kylmaskinen under varma perioder, dels för att få frikyla till det kylbehov man har under kallare perioder. Ser man till livscykelkostnaden för systemet har man på så sätt undvikit många kostnader genom sitt val. Tabell 1 Kostnader för kylmaskin kombinerat med kyla från sjövatten Komfortkyla Processkyla Effekt 3 000 kw Effekt 500 kw Investering Investering Maskin 4 000 000 kr Kylmaskin 1 000 000 kr Rör 550 000 kr Rör 500 000 kr Bygg 100 000 kr Frikyla 500 000 kr Antaganden Livslängd 20 år Elpris 0,85 kr/kwh Ränta 2,0 % Nusumma 16,35 Driftkostnader Kylbehov 3 194 MWh/år Underhåll 130 000 kr/år Energiförbr. 620 MWh/år Kyla från kylmaskin 2 542 MWh/år COP 4,1 Livscykelkostnader LCC investering 6 650 000 kr LCC 17 392 892 kr LCC underhåll 2 125 686 Kr LCC energi 8 617 205 Kr Pris/kWh 0,27 kr/kwh C. Berthammar, 2008 26

I jämförelse med kylanläggningar där man behöver kylmedelskylare till kylmaskinen kan vi se stora skillnader. Vi har i detta fall en investeringskostnad om 1 900 kr/kw vilket är avsevärt lägre än de 3 300 4 000 kr/kw som var fallet för kylmaskinerna med kylmedelskylare. Kostnader för byggåtgärder rörande kylningen av kondensorerna och frikylan är dock inte inräknade i denna kostnad då dessa kostnader inte funnits tillgängliga. Av de 3194 MWh som man har behov av årligen förses endast ca 2 500 MWh av kylmaskinerna. Resterande del får man via frikyla som man utnyttjar under kalla perioder. Underhållskostnaderna här blir även de lägre. De utgör ca 2 % av investeringskostnaden årligen, mot 3 % som får anses vara en normal kostnad med kylmedelskylare. Därtill är investeringskostnaden lägre här, vilket gör att skillnaden mellan underhållskostnaderna är än större. Ser man istället underhållskostnaderna som en funktion av den installerade effekten har vi här 37 kr/kw och år mot ca 100 kr/kw och år med kylmedelskylare. C. Berthammar, 2008 27

Ett alternativ till den frikylaperiod man idag har skulle kunna vara att under denna period istället använda sig av värmeåtervinning. I Tabell 2 visas ett exempel på hur kostnaderna skulle kunna fördelas med värmeåtervinning. Exemplet är fiktivt och bygger endast på nyckeltal hämtade från andra anläggningar. Tabell 2 Kostnader för kylmaskin kombinerad med sjövattenkyla och värmeåtervinning Med frikyla Värmeåtervinning Investering 6 650 000 Kr Investering 10 650 000 kr Underhåll 130 000 kr/år Underhåll 130 000 kr/år Årligt kylbehov 3 194 MWh Årligt kylbehov 3 194 MWh Årlig energiförbrukning 620 MWh Årlig energiförbrukning 837 MWh COPkyla 4,1 COPkyla 3,0 Kyla från kylmaskin 2 550 MWh Kyla från kylmaskin 3 194 MWh Elpris 0,85 kr/kwh Elpris 0,85 kr/kwh Elkostnad 527 000 kr/år Elkostnad 711 733 kr/år COPvärme 4,0 Sparad värme 869 MWh Pris för värme 0,55 kr/kwh Sparade värmekostnader 478 133 kr/år Livscykelkostnader Livscykelkostnader LCC investering 6 650 000 kr LCC investering 10 650 000 kr LCC underhåll 2 125 686 kr LCC underhåll 2 125 686 kr LCC energi 8 617 205 kr LCC energi 11 637 860 kr LCC 17 392 892 kr LCC våv 7 818 165 kr LCC 16 595 381 kr Som vi ser reduceras här livscykelkostnaden om man istället för frikyla använder sig av värmeåtervinning. Beroende på vilken investeringskostnad värmeåtervinningen kommer att innebära, samt hur stort ens kylbehov är under de perioder då man även använder sig av värme, är frikyla inte nödvändigtvis det alternativ med lägst kostnad. C. Berthammar, 2008 28

2.3.5 Kyla med hjälp av sjövatten De kostnader som funnits som underlag inom detta område är bristfälliga. Mycket beroende på att den enda anläggning som ingått i undersökningen är drygt 15 år gammal. Investeringskostnaden, som utgör den större delen av livscykelkostnaden, har uppskattats av personer som var aktiva vid investeringen och därefter räknats upp med hjälp av KPI till dagens penningvärde. Energikostnaden som använts i kalkyleringen är den kostnad som budgeterats för år 2007. Vad gäller underhåll finns en uppskattad årlig kostnad för reparationer. Till detta har lagts en kostnad då det dagligen förekommer inspektioner av anställda på företaget. Störst osäkerhet föreligger kring kylbehovet. Ett ungefärligt värde har här räknats fram med hjälp av nyckeltal från fastigheter i liknande storlek, och därefter varierats för att se hur detta påverar kostnaden. Antagandena är desamma som tidigare, en real kalkylränta om två procent samt ett elpris om 85 öre/kwh. kr/kwh Kostnad för kyla 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05-7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 MWh/år Figur 20 Kostnader för sjövattenkyla som funktion av årligt kylbehov Som visas i Figur 20 får man med denna teknik en väldigt låg kostnad för kyla. Tekniken för dock med sig en stor investeringskostnad och förutsätter därför en relativt hög användningsgrad för att vara lämplig. Därav lämpar sig tekniken särskilt väl i större anläggningar. C. Berthammar, 2008 29

2.4 Känslighetsberäkningar För beräkningar av alternativkostnaden för fjärrkyla förekommer en rad generaliseringar angående olika kostnader. På grund av detta, men även på grund av att man med olika förutsättningar kan hamna på olika kostnadsnivåer som arbetet ämnar belysa, kommer vi i detta kapitel genomföra en rad olika känslighetsberäkningar för att se hur olika kostnader och förutsättningar kan komma att påverka livscykelkostnaden. 2.4.1 Kalkylränta Inom fastighetsbranschen där vi hämtat de kostnader som presenterades i föregående kapitel kan kalkylräntor skilja sig åt tämligen markant. Inom vissa delar av fastighetsbranschen är riskerna betydligt mindre än i andra. Vid långsiktig förvaltning bör exempelvis riskerna vara mindre om man endast ämnar förvalta en fastighet under en kortare period för att sedan avyttra fastigheten. Den reala kalkylräntan, med vilken de framtida utbetalningarna diskonteras, kommer därav att variera kraftig. Detta kommer i sin tur kommer att påverka den diskonterande faktorn och därigenom livscykelkostnaden. Därav har den reala kalkylräntan justerats från två till sex procent för att se vilket utslag detta ger. I graferna nedan har vi valt en kylmaskin som med de grundläggande antagandena i föregående kapitel haft ett kilowattpris som varit genomsnittligt. Årliga kostnader (kylmaskin) kr 300 000 Real kalkylränta=2% Real kalkylränta=3% Real kalkylränta=4% Real kalkylränta=5% Real kalkylränta=6% 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000-0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 År Figur 21 Årliga kostnader för kylmaskin med varierad kalkylränta C. Berthammar, 2008 30

Livscykelkostnad kr 9 000 000 8 000 000 7 000 000 6 000 000 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 - Real kalkylränta=2% Real kalkylränta=3% Real kalkylränta=4% Real kalkylränta=5% Real kalkylränta=6% 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 År Figur 22 Livscykelkostnader för kylmaskin med varierad kalkylränta Som Figur 22 visar påverkas livscykelkostnaden mycket beroende på vilken kalkylränta som används. Ser man till kylmaskiner med värmeåtervinning kommer kalkylräntan inte att påverka livscykelkostnaden nämnvärt. Dels innebär värmeåtervinningen en större investering som inte påverkas av kalkylräntan, dels minskar årskostnaden avsevärt. kr 60 000 Årskostnader (kylmaskin med värmeåtervinning) Kalkylränta 2% Kalkylränta 3% Kalkylränta 4% Kalkylränta 5% Kalkylränta 6% 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 år Figur 23 Årliga kostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad kalkylränta Som vi ser Figur 23 har den årliga kostnaden reducerats kraftigt i och med värmeåtervinningen. C. Berthammar, 2008 31

kr 6 000 000 Livscykelkostnad (kylmaskin med värmeåtervinning) Kalkylränta 2% Kalkylränta 3% Kalkylränta 4% Kalkylränta 5% Kalkylränta 6% 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 år Figur 24 Livscykelkostnader för kylmaskin med värmeåtervinning och varierad kalkylränta I Figur 24 ser vi att den lägre årskostnaden gör att en justering av kalkylränta inte innebär att livscykelkostnaden förändras i större utsträckning. I fallet med kylmaskinen utgjorde investeringen ca 47% av livscykelkostnaden när kalkylräntan antogs till två procent. När kalkylräntan justerades från 2% till 6% sjönk livscykelkostnaden med 15,8%. Med värmeåtervinning utgjorde investeringen ca 98% av livscykelkostnaden när kalkylräntan antogs till 2%. När kalkylräntan justerades till 6% sjönk livscykelkostnaden endast 0,7%. C. Berthammar, 2008 32

Vad gäller fjärrkyla finns två intressanta exempel. Dels om man har ett avtal som innebär att man betalar en anslutningsavgift, dels om man istället för en anslutningsavgift har en högre årlig avgift. För att illustrera hur dessa två alternativ skiljer sig åt har vi tagit två av de anläggningar som presenterades under Befintlig fjärrkyla och som med de antagandena hade ett genomsnittligt kilowattpris. Med anslutningsavgift får vi en investeringskostnad och därför ett utseende liknande det för kylmaskinen. Detta ser vi i Figur 25 respektive Figur 26. kr Årskostnader (fjärrkyla med anslutningsavgift) Real Kalkylränta=2% Real Kalkylränta=3% Real Kalkylränta=4% Real Kalkylränta=5% Real Kalkylränta=6% 140 000 120 000 100 000 80 000 60 000 40 000 20 000-0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 år Figur 25 Årliga kostnader för fjärrkyla med anslutningsavgift och varierad kalkylränta Livscykelkostnad (fjärrkyla med anslutningsavgift) kr Real Kalkylränta=2% Real Kalkylränta=3% Real Kalkylränta=4% 2 500 000 Real Kalkylränta=5% Real Kalkylränta=6% 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000-0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 år Figur 26 Livscykelkostnader för fjärrkyla med anslutningsavgift och varierad kalkylränta C. Berthammar, 2008 33

Utan investeringskostnad, Figur 27 samt Figur 28, kommer vi att se att livscykelkostnaden påverkas mer av kalkylräntan. Detta då hela livscykelkostnaden utgörs av årliga kostnader. Årskostnader (fjärrkyla utan anslutningsavgift) kr Real Kalkylränta=2% Real Kalkylränta=3% Real Kalkylränta=4% Real Kalkylränta=5% Real Kalkylränta=6% 400 000 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000-0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 år Figur 27 Årliga kostnader för fjärrkyla utan anslutningsavgift med varierad kalkylränta Livscykelkostnad (fjärrkyla utan anslutningsavgift) kr Real Kalkylränta=2% Real Kalkylränta=3% Real Kalkylränta=4% 4 000 000 3 500 000 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 Real Kalkylränta=5% Real Kalkylränta=6% - 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 år Figur 28 Livscykelkostnader för fjärrkyla utan anslutningsavgift med varierad kalkylränta Anslutningsavgiften utgjorde 40% av livscykelkostnaden då kalkylräntan var 2%. När kalkylräntan justerades till 6% sjönk livscykelkostnaden med ca 11%. Utan anslutningsavgift sjönk livscykelkostnaden med drygt 18%. C. Berthammar, 2008 34

2.4.2 Kontraktslängd och omförhandlingar För att kunna jämföra fjärrkyla med en kylmaskin måste man se till en specifik tid. Då en kylmaskin generellt förväntas ha en livslängd om 20 år måste vi således se till den tiden för fjärrkyla också. Då så långa avtal i regel inte tecknas rörande fjärrkyla kommer man att behöva ta hänsyn till att avtalen behöver förnyas. Då avtalen förnyas rör det sig i regel inte om en förlängning av befintligt avtal utan en omförhandling. Denna omförhandling kan komma att få en stor betydelse för livscykelkostnaden då den påverkar den reala kalkylräntan. Normalt prisjusteras fjärrkyla efter KPI. KPI har sedan år 1980 i genomsnitt ökat med ca 4% 10. Avtal för fjärrkyla skrivs i regel på 5 år eller 10 år. Detta innebär att man under en 20-årsperiod har upp till tre omförhandlingar. Beräkningarna nedan illustrerar hur dessa kan komma att påverka livscykelkostnaden. 10 http://www.scb.se/templates/tableorchart 33847.asp C. Berthammar, 2008 35

För att begränsa antalet beräkningar har vi valt en av de fastigheter som har haft fjärrkyla under 10 år, och som med de antaganden som gjordes vid sammanställningen av befintlig fjärrkyla hade ett genomsnittligt kilowattpris. Fortfarande finns givetvis närmast oändligt många möjliga scenarion. Tabell 3 är tänkt att ge en bild över hur diskonteringsfaktorn förändras vid olika kontraktsförändringar. Tabell 3 Olika scenarion vid omförhandling av fjärrkyla Årlig kostnad 379 645 kr Årlig kostnad 379 645 kr Längd 20 år Längd 20 år Ränta 5,0 % Ränta 5,0 % KPI 4,0 % KPI 4,0 % Ökning efter 5 år 4,0 % Ökning efter 5 år 40,0 % Ökning efter 10 år 4,0 % Ökning efter 10 år 4,0 % Ökning efter 15 år 4,0 % Ökning efter 15 år 4,0 % Real kalkylränta 1,0 % Real kalkylränta 1,0 % Tillväxtfaktor 5 år 4,00 % Tillväxtfaktor 5 år 4,00 % Tillväxtfaktor 10 år 4,00 % Tillväxtfaktor 10 år 7,14 % Tillväxtfaktor 15 år 4,00 % Tillväxtfaktor 15 år 6,08 % Tillväxtfaktor 20 år 4,00 % Tillväxtfaktor 20 år 5,56 % Diskonteringsfaktor 18,12 Diskonteringsfaktor 22,70 LCC 6 877 508 kr LCC 8 619 642 kr Årlig kostnad 379 645 kr Årlig kostnad 379 645 kr Längd 20 år Längd 20 år Ränta 5,0 % Ränta 5,0 % KPI 4,0 % KPI 4,0 % Ökning efter 5 år 4,0 % Ökning efter 5 år 4,0 % Ökning efter 10 år 40,0 % Ökning efter 10 år - 20,0 % Ökning efter 15 år 4,0 % Ökning efter 15 år 4,0 % Real kalkylränta 1,0 % Real kalkylränta 1,0 % Tillväxtfaktor 5 år 4,00 % Tillväxtfaktor 5 år 4,00 % Tillväxtfaktor 10 år 4,00 % Tillväxtfaktor 10 år 4,00 % Tillväxtfaktor 15 år 6,08 % Tillväxtfaktor 15 år 2,20 % Tillväxtfaktor 20 år 5,56 % Tillväxtfaktor 20 år 2,64 % Diskonteringsfaktor 21,10 Diskonteringsfaktor 16,13 LCC 8 010 935 kr LCC 6 121 890 kr C. Berthammar, 2008 36

Man kan i Tabell 3 se hur dessa olika situationer påverkar den diskonterande faktorn, och hur tillväxtfaktorn påverkas över olika tidsperioder. Denna tillväxtfaktor bör jämföras med KPI. 2.4.3 Underhållskostnader Vad gäller underhåll antas den generellt utgöra en fast del av investeringen årligen. Vilka underhållskostnader man kan förvänta sig är till stor del beroende av vilka förutsättningar man har. Kyler man kondensorerna med hjälp av en närliggande sjö eller dylikt får man i regel mindre underhållskostnader då man slipper underhåll på kylmedelskylare etc. Nedan ser vi hur den totala årskostnaden samt livscykelkostnaden påverkas av olika värden på underhållskostnaden för kylmaskinen. Figur 29 samt Figur 30 visar hur kostnaderna förändras för den genomsnittliga kylmaskinen. kr 400 000 Årskostnader 1 % av investering årligen 2 % av investering årligen 3 % av investering årligen 5 % av investering årligen 4 % av investering årligen 350 000 300 000 250 000 200 000 150 000 100 000 50 000-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 år Figur 29 Årliga kostnader för kylmaskin med varierad underhållskostnad C. Berthammar, 2008 37