3.3.1 Nettonuvärdesmetoden och internränta
De investeringskalkyler har gjorts för det kylsystem som föreslagits för Handen centrum. De nyckeltal som har beräknats är nettonuvärdet och internräntan.
Med denna investeringskalkylmetod summeras nuvärdet för varje kostnad och intäkt med hänsyn till en kalkylränta. Kalkylräntan används för att kompensera för intäkters fördröjning, förlorad köpkraft och för risktagandet (Yard 2001:25). Nuvärdet (NV) för en enskild intäkt beräknas enligt Ekvation 14.
NV = I
25
Där I är en inbetalning, p är kalkylräntan i decimalform och n är om hur många år inbetalningen sker. Samma princip används för att beräkna kostnader. Det totala nuvärdet för det beskrivs med den mer generella Ekvation 15.
NV = ∑ 𝐶𝑖 (1 + 𝑝)𝑖 𝑛
𝑖=1
[ SEK ] Ekvation 15
Där Ci är det totala årliga kassaflödet för år i. Summan börjar på i=1 eftersom den inte inkluderar året då grundinvesteringen (G) sker år i=0. Utöver grundinvesteringen så kan även ett restvärde (R) sättas för det sista året i kalkylen. Dessa kan sedan jämföras för att få nettonuvärdet (NNV) enligt Ekvation 16. NNV = NV − G + R = ∑ 𝐶𝑖 (1 + 𝑝)𝑖 𝑛 𝑖=1 [ SEK ] Ekvation 16
Om summa i Ekvation 16 är över 0 så har det ekonomiska krav som kalkylräntan innebär uppfyllts, men utan någon mer marginal. Det är alltså önskvärt att NNV ska vara över 0. Kalkylperioden som har använts är 20 år och restvärdet sattes till noll och kalkylränta är satt till 7 % som ibland används av Vattenfall.
Internräntan, är ett besläktat mått för att bedöma investeringen. Internräntan anger är helt enkelt den kalkylränta som sätter nettonuvärdet till noll. Om internräntan är under kalkylräntan är alltså investeringen inte lönsam enligt avkastningskravet (Andersson 2008).
3.3.2 Kostnad för installerad kyleffekt
Kostnaden för den installerade kyleffekten har antagits internt och gemensamt med motsvarande projekt för Motala och Nyköping. För Handen centrum är det troligt att inkopplingen av de olika fastigheterna skulle ske på olika tidpunkter beroende på när de antas ha behov av att byta ut sina befintliga kylsystem. För några fastigheter har detta angetts, medan det för några andra har gjorts antaganden.
Kostnaderna per installerad effekt minskar för högre effekter. I dessa kostnader ingår även kostnader för pump, kyltorn och anslutning till elnätet. För kylmaskiner med konventionell kylmedelskylare antas snitt COP vara 3. I de fall då kondensorn kyls med kyltorn antas COP vara 6.
Dessutom kan kyltornen användas till frikyla då temperaturen är under omkring 10 °C då kyleffekten är ca 5 % av maxeffekt. Frikyla från kyltorn antas ha en COP på 10 eftersom fläktarna och pumparna har en viss elförbrukning. Samma värde har använts för COPel för absorptionskylmaskinerna på grund av elförbrukning till kyltorn och fläktar.
Undercentraler har inte tagits med, men dessa är något som kunden behöver investera i vid inkoppling till fjärrkylanätet. De antas vara varken en intäkt eller kostnad för Vattenfall.
26
Investeringen för absorptionskylmaskiner har en betydligt högre investeringskostnader och antas ha en COP på 0,8 för det större maskinerna, alltså något bättre än de mindre som låg runt 0,7.
3.3.3 Kulvertkostnader
Strömningsberäkningar för rören har gjorts enligt tidigare beskrivning i avsnitt 3.2.3. Utifrån dessa beräkningar har dimensionerna valts för de olika delsträckor som behöver kopplas samman för en centraliserad kylaproduktion i Handen. Längden på delsträckorna har uppmätts på kartor på samma sätt som mätningarna fastighetsytor (avsnitt 3.1.3).
Kostnaden för kulvertdragning till dessa rör har tagits ur Svensk fjärrvärmes rapport om kulvertkostnader (Svensk Fjärrvärme 2007). Rapporten anger kostnad huvudsakligen beroende på rördiameter och marktyp. Enligt rapporten är markarbetet den klart dyraste delen av den totala kostnaden. Marktyperna har delats in i fyra kategorier i fallande kostnadsordning:
Innerstad
Ytterområde
Parkmark
Exploateringsområde
För kulvertdragningen i Handen har innerstad valts, alltså den dyraste kategorin, även om delar av kulvertdragningen möjligtvis kan betraktas som ytterområde. Med ökad radie ökar markarbetet och materialkostnaden markant, medan kostnaden för projektering, rörarbete, skarvning endast ökar marginellt enligt rapporten.
I kostnadskalkylen har isoleringsmaterial avsett för fjärrvärme använts. För fjärrkyla kan en tunnare isolering väljas på grund av litet ΔT mellan köldbärare och mark. Det kan minska materialkostnaderna med 4-14 %. Materialkostnaden i sig utgör endast 14 % av totalkostnaden vilket kan jämföras med markarbetet som utgör 61 % av kostnaderna. Resterande kostnadsandelar utgörs av kulvertskarvning, rörarbeten projektering och kontroll.
De tunnare isoleringarna kallas serie 0 och 1, men beräkningarna är alltså baserade på den tjockare isoleringen, serie 2. Markarbetet bör även bli något mindre med tunnare isolering, men det framgår inte hur mycket av rapporten.
I Figur 1 presenteras kulvertkostnaden för olika dimensioner (där DN300 motsvarar 300 mm i innerdiameter och så vidare) och olika markkategorier.
27
Figur 15 – I dimensioneringen till Handen centrum har rördimensioner mellan DN125 till DN300 valts med kostnad tagen från kategori A - Innerstad. Värdena till figuren är från Svensk Fjärrvärmes Kulvertkostnadskatalog (Svensk Fjärrvärme 2007).
I den ekonomiska kalkylen för Handen centrum används kategori A för innerstad eftersom merparten av marken är asfalterad i området.
3.3.4 Årliga kostnader
Elförbrukningen hör till en av de större årliga kostnaderna. Med en hög COP blir känsligheten för höga elpriser lägre. Det hjälper även att rören inte är underdimensionerade för då blir elförbrukningen till pumparna hög.
Elpriset har estimerats internt och sattes till 950 kr/MWh till investeringskalkylerna. Det totala elpriset består av många olika kostnader som inkluderas, elpriset för område SE3, energiskatt, nätkostnad och transmissionskostnad.
Den årliga kostnaden för drift och underhåll av maskinerna, kyltorn och kulvertar har antagits baserade på tidigare erfarenheter på Vattenfall. Den har satts till 100 tkr/MW.
I kyltornen kyls vattnet huvudsakligen evaporativt. Vattenåtgången är i snitt ca 1,3 m3/MWh (Kjell Karlsson, Vattenfall), vilket motsvarar ca 80 % av energibortförseln, resten bortförs via ledning och konvektion via luften. Eftersom det mesta av vattnet som förbrukas avdunstar och en begränsad mängd går till avloppet kan eventuellt en besparing göras då avloppsavgiften utgör hela 60 % av den rörliga vattenkostnaden. Vattenkostnaden i Haninge är 15 kr/m3 exklusive moms. 40 % av detta är 6 kr vilket har använts till beräkningarna för vattenkostnaden (Hainge VA-taxa 2014). 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 DN50 DN65 DN80 DN100 DN125 DN150 DN200 DN250 DN300 DN400
Kulvertkostnader för olika rördimentioner [kr/m]
28 3.3.5 Intäkter
Prissättningen för fjärrkyla sätts ofta individuellt med kundens alternativ som utgångspunkt. I investeringskalkylen görs prissättningen istället med fasta priser i tre kategorier:
Anslutningsavgift (Engångsavgift, kr/kW)
Effektavgift (Årlig avgift, kr/kW)
Kylaförbrukning (Rörlig del, kr/kWh)
Anslutningsavgiften är effektbaserad i kalkylen. Ett alternativ hade varit att även låta den avgiften bero av längden på kulvertdragningen som krävs för den aktuella anslutningen. Kylaförbrukningen är baserad på det uppskattade effektbehov som har varit ca 10 % lägre än den installerade effekten för de fastigheter i Handen centrum där den installerade effekten är känd. Skattningen av effektbehoven är baserat på fastighetsytorna.
För kylaförbrukningen har ett hög- och ett lågpris valts där högpris avser maj-september och lågpris resterande delen av året. I Uppsala har ett urval av kylakunder använt 75 % av kylaförbrukningen under högprisperioden (maj-sept). Samma fördelning har använts för Handen centrum.
Ett antagande har gjorts om att två av fastigheterna som inte är anslutna till fjärrvärmenätet kommer att anslutas i samband med en eventuellt anslutning till fjärrkylanätet. Detta innebär ytterligare en intäkt som baseras på produktionskostnaden för värmen och en kostnad baserad på det aktuella marginalvärmepriset i området. Energimängden för värmen har antagits vara densamma som en närliggande byggnad med samma kylbehov. Den nya anläggningen antas bli mer energieffektiv och antas klara av 65 kWh/m2/år vilket är något bättre än kravet från Boverkets byggregler (BBR) som eventuellt kommer att skärpas från 80 till 70 kWh/m2/år från och med 2015 (Rosén 2014). Kravet är högre än för småhus och flerbostadshus och gäller för lokaler som inte värms upp med el.