Bengt Stridh, Energiutblick 2011-03-16 Konsekvenser av avräkningsperiodens i längd vid nettodebitering av solel Deltagare i projektet Bengt Stridh, ABB, Corporate Research, projektledare Andreas Molin, Linköpings Universitet, doktorand Björn Karlsson, Mälardalens Högskola, professor i energiteknik Joakim Widén, Uppsala Universitet, doktorand (nu disputerad) Delfinansierat av Elforsk program SolEl 08-11 Elforsk-rapport 10:93 Solar town, Japan 237 kw toppeffekt
Problemställning Matchning mellan solelproduktion och elanvändning Solelproduktion på en byggnad sammanfaller endast delvis med byggnadens elanvändning Hur hantera överskottet? Nettodebitering en enkel lösning! Vilken påverkan har avräkningsperiodens längd vid nettodebitering för de olika aktörerna? Genomsnittlig effekt (Wh/h) 2500 2000 1500 1000 500 0-500 -1000-1500 Nettoproduktion Nettolast Nettoanvändning 1 168 ABB Group March 17, 2011 Slide 3-2000 Timme Nettodebitering Produktion och användning kvittas under den periodlängd man valt Timme Månad År
Metod Scenarier för nettodebitering 1. Ingen nettodebitering, överskottsel matas in på nätet utan ersättning Referens, representerade ~dagsläget när detta arbete utfördes 2. Månadsnettodebitering, månadsöverskott matas in på nätet utan ersättning Nätägaren skickar månadsnettovärde (kwh) till elhandlaren, lägst 0 3. Månadsnettodebitering, månadsöverskott säljs på Nord Pool spotmarknad till månadsmedelpris Nätägaren skickar månadsnettovärde (kwh) till elhandlaren, lägst 0 4. Årsnettodebitering, årsöverskott matas in på nätet utan ersättning Nätägaren skickar årsnettovärde (kwh) till elhandlaren, lägst 0 Påminner om månadsnettodebitering med kreditering av överskottsel till nästkommande månad (som används i 43 stater t i USA) 5. Timnettodebitering, kreditering av överskottsel till nästkommande timme Tänkt framtid med timmätning av all elanvändning och med varierande timpriser på köpt elen Ingen övre gräns har satts för storleken på möjlig nettodebitering. 63 A = 43,5 kw = 313 m 2. Metod Elanvändning för 10 typhus 3 villor Timmätt elanvändning matchades mot Fjärrvärme modellerad timvis solelproduktion Luftvärmepump Direktverkande erkande el utan värmepump 2 flerbostadshus 10 lägenheter 20 lägenheter 5 lokaler Bilprovning i Industri Kontor Kyrka Lantbruk
Metod Aktörer Egenproducent Rosenlundsbadet, 1150 m 2, 175 kw Producent som även är elköpare Nätägare Elhandlare Balansansvarig Staten Metod Beräkningar Sparad köpt el Täckningsgrad Hur stor del av egen elanvändning kan täckas av solel Ekonomiska konsekvenser för De olika scenarierna (5) De olika typhusen (10) Alla aktörer (4-5) => 200-2502 0 kombinationer i Vid godtycklig systemstorlek Mycket stor mängd data Glava Energy Center. 108 kw topp. Moduler från REC ScanModule, Glava. 100 kw växelriktare från ABB.
Resultat - Exempel på begränsning av systemstorlek Wh/h Villa med luftvärmepump. Elanvändning 11 200 kwh/år. 1800 1600 1400 Elanvändning Solelproduktion 1200 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Timme Utan nettodebitering Årlig produktion: 500 kwh Utnyttjad takyta: 6 % kw Wh 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Elanvändning Solelproduktion 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Med månadsnettodebitering Årlig produktion: 3200 kwh Utnyttjad takyta: 39 % Månad Resultat Sparad köpt el med olika avräkningsperioder Begränsning av systemstorleken Villa med luftvärmepump 12 4,5 (årsnetto) 10 d köpt el (MWh h) Spara 8 6 4 2 2,3 (månadsnetto) 1 (utan nettodebitering ABB Group March 17, 2011 Slide 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Area (m 2 )
Resultat täckningsgrad för egenproducenten 100 90 80 Täckning gsgrad (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 V1 V2 V3 F1 F2 L1 L2 L3 L4 L5 Typhus Utan nettodebitering Månadsnettodebitering Årsnettodebitering Resultat Inverkan för nätägare Nettodebitering för småhus störst ekonomisk effekt för aktörerna I praktiken högre elöverskott som matas in på nätet Merparten av antalet ansökningar om investeringsstöd Antag 200-250250 småhusinstallationer t.o.m. 2011 och alla med fjärrvärme Minskad omsättning för Sveriges nätägare 100-125 000 kr/år (månadsnetto) 140 175 000 kr/år (årsnetto) 1 Utan netto 2-3 Månadsnetto 4-5 Årsnetto
Resultat Inverkan för elhandlare Antag 200-250 250 småhusinstallationer t.o.m. 2011 och alla med fjärrvärme Minskad omsättning för Sveriges elhandlare 200-250 000 kr/år (månadsnetto) 400 500 000 kr/år (årsnetto) Vinst om elhandlaren även är den balansansvarige (pga profilvärde) 12-15 000 kr/år (månadsnetto) 34 43 000 kr/år (årsnetto) Resultat Inverkan för staten Antag 200-250 250 småhusinstallationer t.o.m. 2011 och alla med fjärrvärme Minskade intäkter för energiskatt och moms 200-250 000 kr/år (månadsnetto) 400 500 000 kr/år (årsnetto) Uppvägs av momsintäkter vid investeringarna i solcellsanläggning
Slutsatser Egenproducerad solel sparar köpt el Mängden sparad el beror kraftigt på avräkningsperiodens längd Ju längre periodlängd desto mera el kan räknas som sparad el Nettodebitering Blygsam ekonomisk påverkan för nätägare och elhandlare Staten förlorar energiskattintäkter men vinner momsintäkter för investeringarna Villa med luftvärmepump Idag Månadsnetto Årsnetto Slutsatser Frånvaron av nettodebitering missgynnar solcellstekniken Tillgängliga takytor kan idag endast utnyttjas till liten del, om egenproducent vill optimera värdet Månadsnettodebitering skulle drastiskt förbättra utnyttjandegraden, men begränsar fortfortfarande ytutnyttjandet En nettodebiteringsgräns, exempelvis 63A = 43,5 kw = 313 m 2 begränsande faktor för större byggnader ABB Group March 17, 2011 Slide 16
Idag - Tillgängliga takytor utnyttjas inte. Exempel: Bara en mindre del av tillgängliga ytor kan användas, om solelöverskott ska undvikas 2,5 m 2 300 W Vision Tillgängliga takytor utnyttjas Möjlighet till nettodebitering och avräkningsperiodens längd kritisk Avgör anläggningsstorleken 10-1515 TWh/år möjligt om 25% av takoch fasadytor med minst 70% av max solinstrålning utnyttjades Utan att en enda kvadratmeter ny mark exploateras! 19,4 m 2 3,36 kw
Energimarknadsinspektionens förslag November 2010 Skyldighet införs för elnätsföretag att basera nättariffen på nettot av uttagen och inmatad el under månaden, om 63A och inmatning utmatning Olämpligt att lägga en skyldighet på elhandelsföretagen att nettodebitera 16 1,6 Exempel. Resultaten beror på elanvändning och priser hos både nätbolag och elhandlare. Elpris (kr/k kwh) 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,20 0,03 0,06 0,35 0,35 Frivilligt 0,06 0,07 0,07 0,07 0,06 060 0,60 0,06 06 0,6 060 0,60 0,50 Skyldighet 0,50 0,06 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 Nätkreditering Elförsäljning spot Nät fast Elhandel fast Elhandel energiskatt Elhandel elcertifikat Elhandel elpris Nät rörlig 0,0 Totalt pris för köpt el Elförsäljning Full nettodebitering solel Netto solel EI förslag Netto EI förslag + frivillig elförsäljning Netto EI förslag + frivillig netto elhandel Diskussion EU-direktiv energieffektiva byggnader Solenergi kan bidra till detta För den fortsatta utvecklingen av solcellsmarknaden i Sverige är det av yttersta vikt att nettodebitering genomförs Om de tillgängliga takytorna ska kunna utnyttjas optimalt är det dessutom viktigt att avräkningsperioden blir tillräckligt lång 1 månad är i minsta laget Nettodebitering och investeringsstöd eller inmatningslag nödvändigt för att skapa en solcellsmarknad i Sverige I väntan på grid parity Avgrund mellan politisk vilja och verklighet det behövs en bro över denna avgrund! DIRECTIVE 2010/31/EU
Metod Solelproduktion Simulering med PVSYST: 2,3 kw toppeffekt Orienterat rakt mot söder Lutning = taklutning tning (24-45 ) Klimatdata Norrköping 1961-1990 Har använts för att skala om till önskad storlek på solcellssystemet Global solinstrålning mot horisontell yta (kwh/m 2 ) under perioden 1961-990.
Metod Elanvändning för typhus Benäm- Beskrivning Källa Uppmätt Total oa Tio olika typhus ning år Timmätt elanvändning V1 V2 V3 Villa med fjärrvärme Villa luftvärmepump Villa med direktverkande el utan värmepump elanvändning (MWh/år) Energimyndigheten 2007 4,0 Energimyndigheten 2007 11,2 Utsikt Nät 2009 24,9 F1 Mindre Utsikt Nät 2009 22,6 flerbostadshus (10 lgh) F2 Större Simulerad 58,7 flerbostadshus (20 lgh) L1 Kyrka Utsikt Nät 2009 17,6 L2 Lantbruk Erikslunds gård 2008 205,8 L3 Bilprovning Industriell 2008 85,2 Laststyrning L4 Kontor Rådhuset, 2008 494,4 Norrköping L5 Industri Boxholms stål 2007 3797,0 Resultat 12 Sparad köpt el med olika avräkningsperioder Vid samma systemstorlek 4,5 (årsnetto) 10 Sparad köpt el (MWh) 8 6 4 2 2,3 (månadsnetto) 1 (utan nettodebitering) 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Area (m 2 )