5. Metod ________________________________________________________ 30
6.2 Ekonomisk del
Syftet med denna del var att undersöka kostnader för en solcellsanläggning och att skapa en generell beräkningsmodell för livscykelkostnader för en solcellsanläggning. Till att börja med så byggdes en teoretisk bakgrund kring livscykelkostnadsinriktad ekonomi. Detta skapade förutom en förståelse för ämnet en allmän beskrivning i avsnitt 4.3 om hur förfarandet för att åstadkomma en livscykelkostnadsanalys går till. Systemkraven för de anläggningar som var tänkta att ingå i studien fastslogs till att avgränsas vid att endast studera kristallina kiselceller. Enligt solcellsteorin så är livslängden för dagens kristallina kiselceller ca 20-25 år. En kostnadsstruktur konstruerades och förväntade aktiviteter för att upprätthålla en anläggnings funktion längs den uppskattade livscykeln skrevs in i strukturen med de kostnadsposter som kan ingå (se tabell 1).
För att validera att samtliga och att rätt kostnader fanns med i strukturen så
gjordes fallstudieundersökningar över redan installerade
solcellsanläggningar placerade i eller i närheten av Karlskrona kommun. Tre solcellsanläggningar besöktes där intervjuer med de driftansvariga genomfördes för att ta reda på kostnader och energiupptag. I tabell 2-7 så visas fallstudiernas svar för de olika anläggningarna. Resultaten analyserades och jämfördes varpå en prisbild/energimängd skapades samt kostnadsposterna existens validerades.
Tabell 1: Kostnadsstruktur med kostnadsposter för en generell
solcellsanläggning.
Aktivitet Kostnad
Anskaffning
Projektering och tillståndsansökan Anskaffning av yta
Förberedande anläggningsarbete Inköp av solceller med tillhörande ställning Inköp växelriktare samt övrig elektrisk utrustning Monterings- och installationsarbete
Inköp och uppsättning av inhägnad (säkerhet)
Underhåll och drift
Avhjälpande underhåll Förebyggande underhåll Årlig driftkostnad
Arbetstimmar för personal (veckovis) Timkostnad för personal
Utbildning för personal
Utrustning (verktyg, instrument m.m.) Reservdelsmaterial
Förbrukningsmaterial
Lokaler för verkstad och lager av reservdelsmaterial Dokumentation av underhåll och drift
Avveckling
Nedmontering Bortforsling
Återvinning eller säker destruktion Eventuell återställning av yta
Övrigt
Eventuell övervakning (säkerhet) Försäkringar
Stillestånd (tid) Skatt på intäkt
För att beräkna kostnader med dagens värde men som sker i framtiden för livscykeln så användes ekvation 13 och ekvation 14 vars förklaring ges i avsnitt 4.4. Som fallstudiernas kostnader visade och som kan ses i tabell 3, tabell 5 och i tabell 7 så var den ända framtida kostnaden arbetskostnaden. Detta är en årligt återkommande kostnad och därför användes ekvation 14 vid beräkning för denna.
Tabell 2: Allmän fakta för solcellsanläggningen på Rosenholm.
22/4 -13, Rosenholm, Karlskrona Jan-Olof Johansson, Ingenjör SRÖ/Media Anders Petersson, Drift- och underhållstekniker Ägare Tekniska Förvaltningen, Karlskrona Kommun Lokaliserad Telenor Arena, Karlskrona Monterad (fristående, fastighet) Tak och vägg Togs i bruk (datum) maj-08 Förväntad teknisk livstid 25 år Märke/modell solcell Sharp Typ av solceller Polykristallint kisel Antal solcellsmoduler Okänt Total solcellsmodularea 380 m2 (100 m2 vägg) Lutning till horisonten 0-90° (om solföljning: intervall) 45° tak, 90° vägg Azimut 0-360° (öster = 90°, söder = 180°, väster 270°) (om solföljning: intervall) 180° Verkningsgrad solcellsmoduler 12 - 13 %
90 % av nominell effekt efter 10 år 80 % av nominell effekt efter 20 år
Bortfall av verkningsgrad för växelriktare och övriga installationer <1,5 % (växelriktare, ledningsförluster m.m.)
Installerad toppeffekt el 50 kW
Beräknad elproduktion på årsbasis 33 107,8 kW /år (beräknat från totala) Total elproduktion hittills 165 539 kWh
Intäkt för såld el hittills -Försäljningspris av producerad el, vilket bolag -Beräknat restvärde vid slut av livstid
-Fakta anläggning
Förväntad degradering av verkningsgrad per år
Tabell 3: Kostnadsdata för solcellsanläggningen på Rosenholm.
Aktivitet Kostnad
Anskaffning 2 800 000
Projektering och tillståndsansökan 200 000
Anskaffning av yta 0
Förberedande anläggningsarbete 0 Inköp av solceller med tillhörande ställning 1 900 000 Inköp växelriktare samt övrig elektrisk utrustning Ingår i övre Monterings- och installationsarbete 700 000 Inköp och uppsättning av inhägnad (säkerhet) 0
Underhåll och drift
Avhjälpande underhåll Återställning av växelriktare
Förebyggande underhåll 0
Årlig driftkostnad
Arbetstimmar för personal (veckovis) 0,5 h/vecka
Timkostnad för personal 0
Utbildning för personal 0
Utrustning (verktyg, instrument m.m.) 0
Reservdelsmaterial 0
Förbrukningsmaterial 0
Lokaler för verkstad och lager av reservdelsmaterial 0 Dokumentation av underhåll och drift 0
Avveckling ?
Nedmontering ?
Bortforsling ?
Återvinning eller säker destruktion ?
Eventuell återställning av yta ?
Övrigt Stillestånd
Eventuell övervakning (säkerhet) 0
Försäkringar 0
Stillestånd (tid) Beroende på när stillestånd upptäcks
Solcellsanläggningen på Rosenholm producerar el för användning till den arena som anläggningen är placerad på, se figur 12 och 13. En tredjedel av anläggningen är väggmonterad vid huvudentrén till arenan. Detta kan ge en viss del goodwill som vinst från solcellsanläggningen. En display som visar hur mycket solcellsanläggningen har producerat totalt sedan driftstart är placerad under de väggmonterade, se figur 13.
Figur 12: Den takmonterade delen av solcellsanläggningen på Rosenholm.
[F8]
Figur 13: Den väggmonterade delen av solcellsanläggningen på Rosenholm.
Tabell 4: Allmän fakta för solcellsanläggningen i Ronneby.
16/4 -13 Ronneby Henrik Bülow, Tekniker värme
Arne Andersson, Chef värme
Ägare Ronneby Miljö & Teknik AB
Lokaliserad Sörbyverket, Ronneby
Monterad (fristående, fastighet) Fristående
Togs i bruk (datum) 2010-10-27
Förväntad teknisk livstid 25 år
Märke/modell solcell Sharp
Typ av solceller Polykristallint kisel
Antal solcellsmoduler 60*3 = 180 (155 x 155 mm per cell)
Total solcellsmodularea 234 m2
Lutning till horisonten 0-90° Ändras periodvis under året, samma vinkel under dagen.
Azimut 0-360° (öster = 90°, söder = 180°, väster 270°) Ständigt solföljande
Verkningsgrad solcell ”Cirka 14 %”
Minst 90 % av nominell effekt efter 10 år Minst 80 % av nominell effekt efter 20 år
Bortfall av verkningsgrad för växelriktare och övriga installationer ?
Installerad toppeffekt el 33 kW
Beräknad elproduktion på årsbasis 42 000 kwh
Total elproduktion hittills 82 499 kWh (16/4 -13)
Intäkt för såld el hittills Används själv
Försäljningspris av producerad el, vilket bolag
-Beräknat restvärde vid slut av livstid
-Fakta anläggning
Förväntad degradering av verkningsgrad per år
Tabell 5: Kostnadsdata för solcellsanläggningen i Ronneby.
Aktivitet Kostnad
Anskaffning 1 800 000
Projektering och tillståndsansökan ?
Anskaffning av yta ?
Förberedande anläggningsarbete ? Inköp av solceller med tillhörande ställning ? Inköp växelriktare samt övrig elektrisk utrustning ? Monterings- och installationsarbete ? Inköp och uppsättning av inhägnad (säkerhet) ? Underhåll och drift
Avhjälpande underhåll Inget hittils, framtida?
Förebyggande underhåll Inget hittils, framtida?
Årlig driftkostnad
Arbetstimmar för personal (veckovis) 0,5 h
Timkostnad för personal 400
Utbildning för personal 0
Utrustning (verktyg, instrument m.m.) 0
Reservdelsmaterial 0
Förbrukningsmaterial 0
Lokaler för verkstad och lager av reservdelsmaterial 0 Dokumentation av underhåll och drift 0
Avveckling ?
Nedmontering ?
Bortforsling ?
Återvinning eller säker destruktion ? Eventuell återställning av yta ?
Övrigt 0
Eventuell övervakning (säkerhet) 0
Försäkringar 0
Stillestånd (tid) 0
Anläggningen i Ronneby är placerad i anslutning till det kommunala värmeverket och bestod av tre stycken solföljande solcellssystem, se figur 14. Lutning till horisont är konstant hela dagen. Systemen har vindskydd genom att en vindmätare larmar vid vindhastigheter på minst 40 km/h i cirka 30-60 sekunder så att motorerna på anläggningarna vrider modulerna i horisontell lutning. Anläggningarna har även nederbördsberedskap under nätter genom att ställa sig i 30° lutning för att nederbörd lättare ska kunna rinna av. Elen används i värmeverket som driver solcellsanläggningen. De systemen tre var omgärdade med stängsel och kablaget leddes in i ett mindre hus där växelriktare och övrig utrustning var placerad. Varje solföljande system var kopplat till en växelriktare, se figur 15. Driftsansvarig lägger cirka en halvtimme i veckan för kontroll av anläggning och en årlig tillsyn med smörjning av hjulkrans och byte av olja i motorer för den rörliga funktionen.
Figur 14: Solcellsanläggningen i Ronneby. Tre stycken likadana system var
Figur 15: Växelriktare till de tre solföljande solcellssystemen i Ronneby.
[F8]
Tabell 6: Allmän fakta för solcellsanläggningen i Ramdala.
18/4 Ramdala Ulf Klint, Teknisk Chef
Ägare AB Karlskronahem
Lokaliserad Möllebergs ålderdomshem, Ramdala, Karlskrona Monterad (fristående, fastighet) Takmonterad
Togs i bruk (datum) 1/5 2012 Förväntad teknisk livstid 25 år Märke/modell solcell Sharp Typ av solceller (enkristallint, flerkristallint etc) Polykristallint kisel Antal solcellsmoduler 68 st Total solcellsmodularea 120 m2
Lutning till horisonten 0-90° (om solföljning: intervall) 45° Azimut 0-360° (öster = 90°, söder = 180°, väster 270°) (om solföljning: intervall) 180°
Verkningsgrad solcell 17,1 % /cell, 15,3 % /modul Förväntad degradering av verkningsgrad per år 80 % av nominell effekt efter 25 år Bortfall av verkningsgrad för växelriktare och övriga installationer ?
Installerad toppeffekt el 16,7 kW Beräknad elproduktion på årsbasis 16700 kWh Total elproduktion hittills 19684 kWh (18/4 -13) Intäkt för såld el hittills -Försäljningspris av producerad el, vilket bolag -Beräknat restvärde vid slut av livstid
Tabell 7: Kostnadsdata för solcellsanläggningen i Ramdala.
Aktivitet Kostnad
Anskaffning 950 000
Projektering och tillståndsansökan 50 000 Anskaffning av yta 0 Förberedande anläggningsarbete 0 Inköp av solceller med tillhörande ställning 600 000 Inköp växelriktare samt övrig elektrisk utrustning 200 000 Monterings- och installationsarbete 100 000 Inköp och uppsättning av inhägnad (säkerhet) 0
Underhåll och drift
Avhjälpande underhåll
Förebyggande underhåll Inget hittils, framtida?
Årlig driftkostnad
Arbetstimmar för personal (veckovis) Kontroll? Timkostnad för personal -Utbildning för personal 0 Utrustning (verktyg, instrument m.m.) 0 Reservdelsmaterial 0 Förbrukningsmaterial 0 Lokaler för verkstad och lager av reservdelsmaterial 0 Dokumentation av underhåll och drift 0
Avveckling ?
Nedmontering ? Bortforsling ? Återvinning eller säker destruktion ? Eventuell återställning av yta ?
Övrigt 0
Eventuell övervakning (säkerhet) 0 Försäkringar 0 Stillestånd (tid) 0 Skatt på intäkt 0
Solcellsanläggningen i Ramdala är monterad på en byggnad uppförd år 1904 där vissa tillbyggnader har gjorts med tiden. Idag fungerar huset som ålderdomshem. Byggnadslovet för solcellsanläggningen överklagades från allmänheten med kommentarer som: ”Byggnaden är ett gammalt fint hus som många människor ser när de kör till jobben. Solcellerna skulle förstöra dess karaktär”. Husets värme bestod av oljeuppvärmning men den är nu utbytt till bergvärme som till viss del drivs av elen producerad av solcellerna. I entrén sitter en display för att visa de boende samt övriga förbipasserande att bolaget har monterat solceller på byggnaden, se figur 16.
Figur 16: I entrén till byggnaden med solcellsanläggningen i Ramdala så
har denna display monterats. [F8]
Av fallstudierna gjordes beräkningar för energipris uppskattade för en livstid av 25 år (se bilaga 4,5 och 6 för utdrag ur de excelberäkningar för respektive solcellsanläggning). Det gjordes även en analys av kostnadsposterna för vilka som var relevanta vid beräkning av livscykelkostnaden. I ”Projektering och tillståndsansökan” ingår kostnader som behövs innan monteringen av anläggningen kan börja, ett exempel är bygglovsansökan. Varje kommun bestämmer själva reglerna för bygglov varför det inte finns några generella riktlinjer att ge varken för kostnad eller krav, se avsnitt 3.9. I Karlskrona kommun beslutar Miljö- och byggnadsnämnden om bygglov. Följande riktlinjer som tagits fram gäller både solcellsmoduler samt solfångare: ”För byggnader som ligger utanför detaljplanelagt område är solfångare bygglovsbefriade. För byggnader inom detaljplanelagt område gäller,
bygglovsbefrielse för en- och tvåbostadshus med tillhörande
komplementbyggnader under förutsättning att:
- byggnaderna inte är q-märkta, är belägna inom värdefull kulturmiljö, till exempel riksintresse, eller omfattas av bestämmelser om förvanskning enligt PBL 3:12,
- solfångare placeras längs med takfallet (takets lutning) och inte är större än åtta kvadratmeter,
- solfångare placeras på mark och inte är högre än 1,20 meter.” [37]
”Förberedande anläggningsarbete” gäller främst för fristående på öppna fält där fundament måste iordningställas. Den essentiella kostnaden som gäller alla solcellsanläggningar är post nummer fyra inom anskaffning nämligen ”Inköp av solceller med tillhörande ställning”. Den hoppas ska sänkas med utvecklingen av tekniken, se teori avsnitt 3.7. ”Inköp av växelriktare samt övrig elektrisk utrustning” är beroende på hur solcellselen ska användas. Växelriktare behövs för omvandling av solcellernas likström till växelström vilket är det som används i elnätet. Kablage och kontrollboxar för säkringar tillkommer även det. För anläggningar monterade uppe på tak eller
tillräckligt högt upp utom räckhåll så kan sista posten inom anskaffning vara överflödig, ”Inköp och uppsättning av inhägnad”. Den posten är tänkt för säkerhet för att skydda mot skadegörelser. Arbetskostnaden för driftansvarig personal kan vara egen eller inhyrd tjänst varpå ”Timkostnad för personal” kan justeras. ”Arbetstimmar för personal (veckovis)” kommer att bestå av till exempel kostnad för rengöring av moduler och borttagande av skymmande vegetation. Övriga poster inom ”Underhåll och drift” var inget som någon av fallstudierna hade uppgifter för men som kanske kan ingå för anläggningar som har huvudsyftet att producera el. För alla fallstudier i detta arbete har det inte varit som huvudsyfte utan endast ett bidrag till elanvändningen för kontinuerlig drift av den egentliga uppgiften som solcellsanläggningen finns monterad på.
Avveckling hade inte beräknats för någon av fallstudierna men kommer troligtvis utgöra en kostnad när den görs. Arbetstid kommer att behövas för transport för bortforsling samt sortering av materialet för återvinning vilket kommer att skapa en kostnad. ”Eventuell övervakning” kanske förekommer kanske för större anläggningar och får vara kvar för vidare undersökning. ”Försäkringar” kan vara för skadegörelse. För fallstudierna har det inte förekommit någon försäkring utan ingått i den ordinarie verksamhetens skyddsnät. ”Stillestånd” kan beskrivas som utebliven elproduktion. Rosenholms anläggning var den som angav att växelriktarna ibland behövde återställas. ”Skatt på intäkt” gäller för försäljning av el vilket inte någon av fallstudierna gjorde.