2. LITTERATURÖVERSIKT
2.2. T IDIGARE FORSKNING OCH UTREDNINGAR
Avsnittet tidigare forskning ämnar ge en inblick i relevanta undersökningar och forskning inom ämnet. Dessa tidigare utredningar har valts då det ansetts att de gett en viktig kunskap inom ämnet.
2.2.1. Konsultutredning för L.E. Vegetables
Konsultbolaget Sweco (2021) gjorde en utredning för företaget L.E. Vegetables med företagsstöd via projektet framtidens solel i Östra mellansverige. L.E. Vegetables har haft problem med ett svagt elnät och återkommande strömavbrott. Det har blivit kostsamt eftersom detta ger upphov till stora effekttoppar när elen kommer tillbaka och då L.E. Vegetables har effektabonnemang. L.E. Vegetables önskade därför kapa effekttopparna för att minska sitt effektuttag och minska påfrestningarna på elnätet samt göra en ekonomisk besparing. De ville därför undersöka möjligheten att installera en solcellsanläggning och eventuell batterilagring för att minska effektuttaget samt att använda solel som reservkraft vid strömavbrott.
Konsultuppdraget utfört av Sweco gick ut på att beräkna potentiella besparingar om företaget skulle installera solcellssystemet med eventuell batterilagring samt att se över
besparingspotentialen för att använda solel som reservkraft vid strömavbrott.
Uppdraget Sweco (2021) genomförde var i mindre skala och endast övergripande analyser gjordes. De undersökte två olika case, ett för att installera 1300 kW-solcellsanläggning och ett för att installera 500 kW solcellsanläggning. Case 1 matchade L.E. Vegetables elanvändning under ett år med mängden el som producerades från solcellsanläggningen, där 6500 m2
fördelades på ett tak på 8000 m2. Sweco räknade ut att anläggningen producerade 1.36 GWh solel per år men att endast 39% av solelsproduktionen kunde användas direkt och resten behövde exporteras eller lagras. Utan batteri sänktes effekttopparna med 40 kW/månad.
Överlag ansågs det vara en stor investering. Case 2 med 500 kW ledde inte till en lika stor överproduktion. Vidare var 500 kW från och med 1 juli 2021 gränsen för skattebefrielse. 2500 m2 fördelades istället och 521 MWh/år producerades, varav 73% kunde användas direkt.
Inmatningen från elnätet minskade med 28% och effekttoppar minskade generellt med 30 kW/månad utan batteri. Det var ingen överproduktion eller export under 150 dagar per år (Sweco, 2021).
Enligt Sweco (2021) ligger effekttopparna för L.E. Vegetables under en vanlig dag på 300-360 kW. Med 500 kW solceller ligger effekttopparna istället på 270-317 kW. Det nya effektbehovet toppades under timmar då solcellerna producerar väldigt lite eller ingen el. Sweco slog vidare fast att ett stort batteri hade kunnat sänka effekttopparna ännu mer. De gjorde även en
kostnadsjämförelse. Årskostnaden exklusive moms resulterade i att solceller var 190 000 SEK billigare per år. De uppskattade inköpskostnaden till 5 miljoner SEK och beräknade
livslängden samt även återbetalningstiden till 25 år.
Slutsatser från Swecos (2021) konsultuppdrag var att det inte går att helt täcka energibehovet med en solcellsanläggning på grund av för hög förbrukning nattetid. Vidare anser de inte 1300 anläggningen (case 1) vara lönsam då det går emot företagets prioriteringar. 500 kW-anläggningen ansågs inte heller lönsam, mot bakgrund av att även om egenproducerad solel sänkte behovet av att köpa el från elnätet med en tredjedel så sänktes inte effekttopparna i så stor utsträckning. Sweco menade att stödsystem och/eller prissänkningar kan göra lösningarna lönsamma i framtiden.
2.2.2. Undersökning av ett solcellssystem på ett församlingshem
Forskarna Gandhia och Liu (2020) har i sin artikel undersökt förbättringsmöjligheter och energireduktion för en kyrka, ett församlingshem och ett kontor. De tog de hänsyn till
skuggning, solinstrålning och arkitekturella integrationer för att hitta lämpliga placeringar för solcellssystemet. De använde solcellsmodultypen Sunpower SPR 210 BLK-U med en effekt på 17% och växelriktaren SunPower SPR 12000f (240V). Solcellssystemet skulle täcka en takyta på 500 m2 och bestå av 40 serier med 10 paneler på varje. Solcellens effekttopp låg på 75 kW och antalet växelriktare som användes var 6.
Vidare simulerade Gandhia och Liu (2020) olika lutningar och avstånd mellan panelerna baserat på timvis energiproduktion och timvis kostnad av elektricitet som såldes och köptes från elnätet. De beräknade investeringskostnad inkluderat paneler, inverterare och
installationskostnad för de olika simuleringarna. Därefter gjordes en Life Cycle Cost (LCC)-analys baserat på köp- och säljpriset av el till och från elnätet. LCC beräknades både med skatteåterbäring inkluderad och exkluderad för att ge förståelse för hur framtida policyer kan komma att påverka. Net present value (NPV) för de olika alternativen beräknades och slutligen gjordes en känslighetsanalys på elpriset och räntan. Med andra ord användes lite andra
lönsamhetskalkyler i undersökningen än de som används i denna rapport. Vad för kalkyler man använder beror på dels vad företagen vill se och dels vad som anses ge en bra helhetsbild utifrån den datan man har.
Gandhia och Liu (2020) konstaterar i sin studie att ett solcellssystem riktat söderut med en lutning på 40o och med ett avstånd på 2 meter mellan paneler anses som lämpligast då det minimerade skuggning och maximerade andelen solkraft. En annan viktig slutsats var att det var av vikt att byggnadens förbrukningsprofil matchade solelsproduktionen för att uppnå optimal lönsamhet då det ökade solfraktionen (SF) och egna användningen. Ett annat resultat som presenterades var att lokaliseringen av solcellerna spelar stor roll, vilket betyder att designen har betydelse för lönsamheten hos ett solcellssystem.
Rörande den ekonomiska genomförbarheten ansåg Gandhia och Liu (2020) att
ett mindre system med maximal egen användning var mest ekonomiskt på grund av det låga säljpriset. De menade dock att om priset på el ökar eller om skatteåterbäring inkluderas kan större system med högre solfraktion vara att föredra. Slutligen lyfte de fram att man bör se till framtida ekonomiska förutsättningar då alla solcellssystem har en lång återbetalningstid.
2.2.3. Kartläggning av värden företag ser med solceller
I en studie av Warneryd och Karltorp (2020) har personer på företag med stora byggnader med installerade solceller intervjuats för att kartlägga vilka värden installation av solceller kan bidra till. Många angav då att solceller bidrog till att minska deras totala elkostnader, vilket var värdefullt för de som intervjuades. De menade också att eftersom de nu behövde köpa mindre el från elnätet blev den totala elkostnaden inte bara lägre, det ledde även till att elkostnaden blev mer stabil och på så sätt mer förutsägbar.
Warneryd och Karltorp (2020) påpekar att även om installationen av solceller ofta motiveras av lägre totala kostnader och hållbarhet, vilket syftar åt miljömässiga och ekonomiska aspekter, finns det fler värden till att installera solceller. Många av informanterna menar att installationen av solceller bland annat ledde till att anställda på företaget fick större förståelse för elnätet. De engagerade sig på olika sätt, bland annat genom att de testade fram olika lösningar för att optimera effektiviseringen av solcellerna. Många angav också att installationen av solceller medförde ökad kunskap inom energisystem hos antingen några få, eller hos majoriteten av personerna inom organisationen. Informanterna angav även att solcellsinstallationen bidrog till ökad innovativitet, bland annat genom att hitta sätt för att minska elanvändningen över dygnet.
Ökad positiv atmosfär inom organisationen var också ett svar som framkom. Installationen bidrog till en känsla av stolthet hos medarbetarna inom organisationen av orsaker som att det ansågs positivt ur en miljösynpunkt, gav ökad självständighet och mindre beroende av elnätet, men också av en känsla av att detta var något man uppnått tillsammans inom företaget.
2.2.4. Investeringskalkyl för solceller
Stridh och Larsson (2017) har tagit fram en kalkylmodell riktad mot företag för att beräkna produktionskostnad och lönsamhet för solcellsinvesteringar utifrån angivna indata. De har haft
en referensgrupp där de diskuterat frågor kring kalkylmodellen som bestått av ett antal
byggherrar och fastighetsägare samt leverantörer av solcellssystem, konsulter och elbolag. Det referensgruppen kom fram till var bland annat att det saknades en standardiserad kalkylmodell som underlag för investeringsbeslut gällande solcellssystem. Det behövde göras en rad
antaganden för varje enskild solcellsinvestering och en standardisering saknades. Det här användes därefter som underlag för hur kalkylmodellen utformades.
Modellen baseras på beräkningar av “Levelized Cost of Energy” (LCOE) (Stridh & Larsson, 2017). LCOE-metoden kan beskrivas som en beräkning av det lägsta pris vid vilken den producerade elen måste säljas för att gå jämt upp med kostnaderna under livslängden. Därefter beräknas lönsamheten som nuvärde, diskonterad återbetalningstid och internränta (IRR). Stridh och Larsson inkluderade även en känslighetsanalys i rapporten då det behövdes så pass mycket indata för solel i Sverige. De ville studera hur olika variationer eller osäkerheter i de olika parametrarna påverkar resultaten.
Stridh och Larsson (2017) kom i sin rapport fram till att investeringskostnaden beror på anläggningens storlek och att installationskostnaden generellt blir lägre per kW vid ökande storlek på installationen. Den kan ha en stor inverkan på produktionskostnaden men den är känd vid tiden då avtalet gjorts och saknar därför en framtida osäkerhet. Den årliga
driftkostnaden varierar eftersom att Sverige inte har erfarenhetsmässiga värden på anläggningar som varit i drift under lång tid. Degraderingen av kapaciteten i solcellssystemet och ekonomisk livslängd kan också variera då Sverige endast har ett fåtal anläggningar som varit i drift i mer än 20 år och ingen undersökning har gjorts avhur stor degraderingen varit på alla dessa. Den naturliga variationen på solinstrålning i samband med skuggning, lutning och väderstreck påverkar också energiutbytet. Eftersom att det är ett beräknat värde ger det en viss framtida osäkerhet då det är svårt att förutse exakt hur det kan förändras i framtiden. Kalkylräntan ansågs vara den parameter som kunde göra störst skillnad i produktionskostnad eftersom att det är så stor spridning mellan olika aktörer, exempelvis företag, kommuner, landsting och
privatpersoner. Kalkylräntan är dock oftast känd för aktörerna själva, men det kan finnas en viss osäkerhet kring de långa tider det är frågan om för en solcellsinvestering (Stridh &
Larsson, 2017).
Stridh och Larsson (2017) utförde även en känslighetsanalys på lönsamheten. Här lyfts elpriserna fram då det är svårt att förutsäga prisutvecklingen under livslängden. Priset på köpt el påverkas av produktionskostnaden men även av politiska beslut, exempelvis energiskatten, som varierar beroende på storlek, år och plats i Sverige. I dagsläget anses elpriset vara den parameter som har störst påverkan på nuvärdet. Har man över 500 kW solceller måste man betala energiskatt på den egenanvända elen. Sammanfattningsvis är priserna på såld el osäkra då det är svårt att förutse framtida spotpriser på elbörsen Nord Pool. Värdet för elcertifikat och skattereduktion för överskottsel som matas in i nätet är andra osäkra parametrar inför
framtiden.
2.2.5. Transformativt lärande och en hållbar utveckling
Pisters m.fl. (2019) hävdar att ens beteendeförändringar ofta tenderar att vara tillfälliga och att man lätt återvänder till gamla vanor. För att uppnå ett transformativt lärande måste det komma inifrån. De skriver vidare att hållbarhetsforskningen alltmer lutar åt att man måste uppnå en inre dimension av hållbarhet, alltså en förändring från insidan ut. Ett sätt att uppnå detta är att förstå rollen ens egen inställning har i transformationen mot ett mer hållbart tankesätt. Enligt artikeln är processen mot en hållbarhetstransformation ett sätt att ompröva vilka vi är som människor och hur vi vill forma våra liv och vår omgivning. Det handlar, enligt Pisters m.fl., om en förståelse för att vårt välmående inte beror på en konsumerande, exploaterande livsstil.
Pisters m.fl. (2019) utvecklar i sin artikel ett teoretiskt ramverk för att mäta just transformativt lärande kopplat till en hållbar utveckling. Ramverket grundas i följande tre teman; anknytning, medkänsla och kreativitet. Anknytningen handlar om att reflektera över alla väsens
samhörighet. Medkänsla handlar om förmågan att bli rörd av andras lidande och att agera för att minska det. Kreativiteten handlar i det här fallet om att genom kreativ praxis manifestera ett medvetet transformativt tankesätt. Förhoppningen är att det bidrar till en ny dimension när man forskar om att främja en hållbar utveckling i undervisningen, en dimension som ser mer till det inre hos människan. Pisters m.fl. anser att ramverket kan användas för att empiriskt undersöka i vilken utsträckning människor i platsbaserade hållbarhetsinitiativ utvecklar en ekologisk
medvetenhet genom att identifiera ovan nämnda teman i individers resonemang.
Brunstein m.fl. (2019) tar i sin artikel upp att utbildning spelar en viktig roll i att engagera studenter till hur man kan leva mer hållbart. De har studerat hur ekonomistudenter reflekterar och hur det transformativa lärandet ser ut för studenter som deltar i ekonomikurser. Brunstein m.fl. delar upp reflektion i olika nivåer; icke-reflekterande, förståelse, reflektion och kritisk reflektion. Författarna menar på att individen i den fjärde nivån ändrar sin uppfattning om något och skapar nya koncept utifrån det de lärt sig. I den här nivån kan studenterna bryta sina tidigare tankemönster och förutfattade meningar. Den här nivån av reflektion kan i sin tur leda fram till ett transformativt lärande genom ett byte av tankemönster. För att individen ska nå ett transformativt lärande krävs det att studenten är känslomässigt investerad i lärandekontexten och att de har en vilja att utveckla nya tankemönster för att förstå den nya tanken eller det nya konceptet.
I undersökningen använde Brunstein m.fl. (2019) sig av ifyllda frågeformulär och rapporter skrivna av studenter. De mätte kritisk reflektion kvantitativt utifrån de tidigare nämnda
nivåerna och kvalitativt genom att studenterna fick skriva en rapport kring ämnen kopplade till studenternas värderingar, resonemang och uppfattning av förändring kopplat till hållbar
utveckling och finans. Därefter kategoriserade de datan utifrån nivåerna och identifierade när studenterna skrev om när de utvecklade nya kompetenser och när de själva upplevde
förändring, vilket då kategoriserades som transformativt lärande. De kom fram till att när hållbarhetsämnen inkorporeras i finansdiscipliner stimuleras kritisk reflektion och
transformation i studenternas tankesätt mot en mer hållbar rationalitet.
2.2.6 Teoretiskt ramverk och teoretisk bakgrund
I en artikel identifierar forskarna Winter-Simat m.fl. (2017) vad som definierar globalt medborgarskap, behovet av transformativt lärande och vikten av ett holistiskt systemtänk. De använder teoretiska resonemang från Sterling (2011) och O’Sullivan (1999) för att definiera begreppen “transformativt ekocentriskt paradigm” samt “dominant kulturellt paradigm”.
Winter-Simat m.fl. hävdar att det finns ett brådskande behov av att utbilda för en mer hållbar framtid. De menar att det krävs en systematisk förändring för att hjälpa individer att utveckla ett hållbarhetstänk och en känsla av att vara en global medborgare. Enligt Skolverket (2020) ska miljö- och hållbarhetsperspektiven genomsyra all skolundervisning oberoende av kurs eller ämne. Trots det menar Winter-Simat m.fl. (2017) att de motstridiga strukturer och värderingar som finns inom existerande utbildningsparadigm begränsar effektiviteten. De hävdar att så länge utbildningen är såväl beroende av, som en del i, en marknadsdriven och mekanistiskt dominerande kultur kommer det att vara svårt att förespråka förändring. De menar även att genom att förbereda unga för en framtid i en ohållbar ekonomisk paradigm kommer den ekologiska krisen förvärras.
Sterling (2011) identifierar i sin forskningsartikel fyra huvudsakliga syften med utbildning där de första tre anses tillhöra det nuvarande dominanta utbildningsparadigmet. Det fjärde syftet representerar ett mer ekocentriskt utbildningsparadigm och bör enligt Sterling genomsyra all utbildning. Därigenom bör detta syfte i praktiken vara inbäddat i de tre övriga syftena.
● Socialt syfte som replikerar samhälle och kultur och förespråkar medborgarskap.
● Yrkesmässigt syfte som går ut på att träna folk för framtida arbete.
● Personligt syfte som går ut på att utveckla individen och dess potential.
● Transformativt syfte som uppmuntrar förändring mot ett rättvisare samhälle och en bättre värld.
Winter-Simat m.fl. (2017) hävdar att om utbildningen ska hjälpa till att utveckla globala medborgare som värderar hållbar utveckling behöver undervisningen prioritera personlig och samhällelig transformation. Utan ett övergripande transformativt syfte blir utbildningen lätt påverkad av regeringen eller industrier vars intressen sällan går förbi deras politiska eller ekonomiska gränser. I förlängningen handlar ett transformativt ekocentriskt
utbildningsparadigm om att placera människan som deltagare i jordens sammankopplade och ömsesidigt beroende ekologiska samhälle. Det nuvarande dominanta kulturella paradigmet står i kontrast till det ekocentriska paradigmet (Tabell 1).
Tabell 1 visar skillnader mellan det det dominanta kulturella paradigmet och det transformativa ekocentriska paradigmet (Winter-Simat m.fl., 2017).
Det dominanta kulturella paradigmet Det transformativa ekocentriska paradigmet
Mänsklig självständighet Globalt ömsesidigt beroende
Isolerade handlingar och händelser Jorden fungerar som en integrerad helhet
Splittrade inlärningsområden Allt lärande är tvärvetenskapligt och sammankopplat
Jorden är en resurs Jorden är en komplex gemenskap
Människan står högre än det resterande
biologiska samhället Människan är en del av en större gemenskap
bestående av mer än bara människovärlden
Dominerande/konkurrerande Medverkande/samarbetande
Kontrollerande och beordrande Konsulterande och samtyckande
Kapitalistiskt systemtänk Holistiskt systemtänk
Det teoretiska ramverk som i denna studie används som utgångspunkt i jämförelser med resultatet från den tematiska analysen av intervjuerna utgår från Winter-Simat m.fl. (2017) definition av de kontrasterande dominanta kulturella och de transformativa ekocentriska paradigmen. Det anses relevant för studien utifrån fallstudieobjektets egna hållbarhetsmål då Dahls uttalade ambition bland annat är att verka för ett ökat intresse och engagemang för hållbarhetsarbetet bland anställda. I rapporten kommer det dominanta kulturella paradigmet förkortas som DK-paradigmet och det transformativa ekocentriska paradigmet förkortas som TE-paradigmet.