HUR PÅVERKAR INFÖRANDET AV EFFEKTTARIFFER LÖNSAMHETEN FÖR SOLCELLSSYSTEM : En studie med syfte att undersöka effekttariffers ekonomiska inverkan hos villaägare med solcellsanläggning

HUR PÅVERKAR INFÖRANDET AV

EFFEKTTARIFFER LÖNSAMHETEN

FÖR SOLCELLSSYSTEM

En studie med syfte att undersöka effekttariffers ekonomiska inverkan hos

villaägare med solcellsanläggning

OSCAR KARLSSON

JOHANNES OLOVSSON

Akademin för ekonomi, samhälle och teknik Kurs: Examensarbete energiteknik

Kurskod: ERA206 Ämne: Energiteknik Högskolepoäng: 15 hp

Program: Högskoleingenjörsprogrammet energiteknik, elektroteknik

Handledare: Bengt Stridh Examinator: Fredrik Wallin Uppdragsgivare: Bengt Stridh, Mälardalens Högskola

Datum: 2020-06-11 E-post:

okn16003@student.mdh.se jon17016@student.mdh.se

ABSTRACT

This is a study on how the profitability of a photovoltaic systems owned by small house residents could be affected by the introduction of power-based tariffs in the regions around Mälaren, Sweden. This tariff is based on the customers highest power usage per month. During the time of this study, the most common type of tariff that distribution system operators use is based on a summation of the amount of electricity used by that specific customer. More recently, companies have started to battle the shortage of net capacity and lack power in the Swedish grid. One of the methods used to fight this problem is to introduce another type of tariff with the intent to make customers more aware of their behavior related to electricity usage.

By calculating the contribution, the photovoltaic system has in lowering power peaks, as well as using a LCOE-method and payback period, the overall profitability can be evaluated. An interview is conducted, to further develop an understanding on how the industry believes the profitability of a photovoltaic system might be affected with the introduction of power-based tariffs. The results show that the profitability of the photovoltaic system owned by the small house residents included in this study, is negatively affected by the introduction of power-based tariffs. The photovoltaic system can sometime help in reducing power peaks; however, the overall reduction is not sufficient to improve the profitability of the photovoltaic system. The value of self-consumption decreases with a power-based tariff compared to a tariff based on energy. A response from the industry states that power-based tariffs can be a solution to complications regarding todays power grid. The industry also states that the introduction of power-based tariffs could lead to a more just charge of power grid usage by the customer. Energy storage could assist the photovoltaic system to further decrease power peaks and therefore make a good complement to the system.

Keywords: Power based tariff, photovoltaic systems, profitability, power peak, power-usage

SAMMANFATTNING

Studien syfte är att studera hur den ekonomiska lönsamheten kan förändras hos

solcellssystem för villaägare vid en introduktion av effektbaserade tariffer i regionen runt Mälaren, Sverige. Denna tariff baseras på kundens högsta effektanvändning per månad. Vid tiden för denna studie är den vanligaste tariffen som elnätsbolag använder baserad på mängden elektricitet kunden använt. Bolagen har påbörjat en kamp mot kapacitets- och effektbristen i det svenska elnätet. En metod som använts är att introducera en annan typ av tariff för villaägare med avsikt att uppmärksamma kunder om deras beteende rörande elanvändning.

Genom att beräkna det bidrag solcellsanläggningen har till att minska effekttoppar, LCOE-metoden och återbetalningstiden, skapas en uppfattning hur lönsamheten i solcellssystem kan förändras. En intervju av företag i branschen utförs, med syfte att få bättre förståelse för vad de tänker kring förändringar i lönsamheten för solcellsanläggningar vid införande av effekttariff. Resultatet visar att solcellers lönsamhet påverkas negativt vid ett införande av effekttariffer för de villaägare som ingått i studien. Stundtals minskar solcellerna

effekttopparna, men övergripande är minskningen otillräckligt för att lönsamheten ska förbättras. Värdet av egenanvänd el minskar vid effekttariff jämfört med säkringstariff. Branschen svarar att de ser effekttariffen som en lösning till flera av nätets problem, samt att det är en mer rättvis debitering för kundens faktiska användning av nätet. Energilager kan komma att komplettera solcellsanläggningen för att sänka effekttoppar.

FÖRORD

Detta arbete har gjorts i form av ett examensarbete [15 HP] i programmet energiteknik på Mälardalens högskola, MDH i Västerås. Författarna vill varmt tacka alla som varit till hjälp och bidragit till detta arbete, i synnerhet vår handledare Bengt Stridh och projektets examinator Fredrik Wallin som båda två är universitetslektorer på MDH.

Västerås 06/2020

INNEHÅLL

1 Inledning ... 1 1.1 Bakgrund ... 1 1.2 Nätavgift ... 2 1.2.1 Energibaserad säkringstariff ... 3 1.2.2 Effekttariff... 3

1.3 Solceller och lönsamhet ... 4

1.4 Problemformulering ... 5 1.5 Syfte ... 5 1.6 Frågeställningar ... 5 1.7 Avgränsning ... 6 2 Metod... 7 2.1 Litteraturstudie ... 7 2.2 Urval ... 7 2.3 Datainsamling ... 8 2.3.1 SolarEdge monitoring ... 8 2.3.2 Elkonsumenter... 8 2.3.3 Nätägare ... 8 2.4 LCOE-metoden ... 9

2.5 Fallstudie och beräkningar ... 10

2.6 Mailintervjuer med nätägare ... 11

3 Litteraturstudie ... 12

3.1 Resultat från tidigare studier ... 12

4 Aktuell studie ... 14

5.1 Sammanställning av beräkningsvärden ... 21

5.2 Jämförelse av effekttoppar ... 23

5.3 Egenanvänd och såld solel ... 24

5.4 Svar från intervju ... 28

5.5 LCOE och lönsamheten... 29

5.5.1 Känslighetsanalys av LCOE-metod ... 31

6 Diskussion ... 33

6.1 Sammanställning av beräkningsvärden ... 33

6.2 Effekttoppar ... 34

6.3 Egenanvänd och såld solel ... 34

6.4 Svar från nätägare ... 35

6.5 LCOE och lönsamheten... 36

6.5.1 Känslighetsanalys... 36

6.6 Energilager ... 37

6.7 Resultat i relation till tidigare studier ... 37

6.8 Konsekvenser och felkällor ... 38

6.8.1 Konsekvenser ... 38

6.8.2 Felkällor ... 39

7 Slutsatser ... 40

8 Förslag till fortsatt arbete ... 40

FIGURFÖRTECKNING

Figur 1 Nätavgifter, respektive tillhörande avgifter och kostnader. ... 3

Figur 2 Data från solcellsägare... 8

Figur 3 Data från nätägare. ... 9

Figur 4 Villaägare 1 - Högsta effekttopparna under 2018 och 2019. ... 23

Figur 5 Högsta effekttoppar 2019 per villaägare, med och utan solceller. ... 24

Figur 6 Villaägare 1 2019 - Nätvärde av egenanvänd el, säkrings- och effekttariff. ... 25

Figur 7 Elanvändning, elproduktion och egenanvändning – 11/11–2019 Villaägare 1... 25

Figur 8 Villaägare 1 2018 - Nätvärde av egenanvänd el, säkring-och effekttariff... 26

Figur 9 Villaägare 2 2019 - Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings-och effekttariff. ... 26

Figur 10 Villaägare 3 2019 - Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings- och effekttariff... 27

Figur 11 Villaägare 3 2018 – Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings- och effekttariff. ... 27

Figur 12 Intäkter per villaägare under den ekonomiska livslängden per kW med säkrings- eller effekttariff. ... 28

Figur 13 Känslighetsanalys av parametrar ... 31

TABELLFÖRTECKNING

Tabell 1 Beräkningsmodeller. ... 11

Tabell 2 Villaägare med solceller – installerad effekt, väderstreck och uppvärmningsmetod. 14 Tabell 3 Nätägare med säkringstariff – fast avgift och överföringsavgifter för alla nätägare. . 15

Tabell 4 Nätägare med effekttariff – fast avgift, överföringsavgift, effekt- och höglastavgifter. ... 15

Tabell 5 Antagna värden i investeringskalkyl för solceller. ... 17

Tabell 6 Andel egenanvänd el per elkonsument och år. ... 17

Tabell 7 Pris såld el per elkonsument och år... 18

Tabell 8 Pris köpt el per elkonsument, år och nättariff. ...19

Tabell 9 Pris köpt el jämfört med medelvärde. ...19

Tabell 10 2019 - Sammanställning av totalvärden insamlade data hos respektive villaägare.. 21

Tabell 11 2019 - Nätkostnad och såld solel, samtliga villaägare - Säkringstariff ... 22

BETECKNINGAR

Beteckning Beskrivning Enhet

i År sedan installation år I Ström A N Livslängd År R Kalkylränta %

FÖRKORTNINGAR

Förkortning Beskrivning Ei Energimarknadsinspektionen

KES Karlstad El- och Stadsnät

LCOE Levelized cost of electricity

SEOM Sollentuna Energi & Miljö

DEFINITIONER

Definition Beskrivning

Baslast Den last som ligger till grund för ett vardagligt

användande av el. Detta kan vara last som är konstant längre perioder exempelvis uppvärmning av bostad.

Effektavgift Avgift i kr/kW som multipliceras med månadens

högsta förbrukning av köpt el. Den högsta

förbrukningen kan vara per timme eller ett medelvärde av flera timmar.

Effektbrist Effektbrist uppstår när elproduktionen är otillräcklig.

Effekttariff En effekttariff har en fast avgift och en effektavgift.

Vissa effekttariffer kan även ha en överföringsavgift och en fast avgift baserad på huvudsäkringens

mätarstorlek.

Höglasttid Tidsperiod då nätägaren har en högre avgift.

Kapacitet Ett elnäts högsta möjliga överföringsförmåga av effekt

till ett område.

Nuvärde Solcellsanläggningens penningvärde vid given

tidpunkt. Nuvärdet som benämns i detta arbete är solcellernas nuvärde efter en livslängd på 30 år.

Nätkostnad Kostnad som avser användning av elnätet.

Nätvärde Värdet av den nätkostnad som besparas vid exempelvis

egenanvänd el eller betalas vid köpt el.

Nätägare Bolag som äger ett elnät där el överförs.

Prosument En elkonsument som producerar och konsumerar el.

Solel El genererad av solceller.

Spotpris Nord Pools rörliga timbaserade marknadspris av el vid

en given tidpunkt.

Säkringstariff Säkringstariff har en fast avgift som baseras på

huvudsäkringens mätarstorlek och en rörlig avgift som baseras på mängden använd elenergi per månad. Även kallad energitariff.

Överföringsavgift Avgift för överföring av el via elnätet som betalas till nätägare.

1

INLEDNING

Detta arbete handlar om hur införingen av effekttariffer kan komma att påverka lönsamheten för solcellsanläggningar hos tre villaägare. Genom att göra beräkningar av lönsamheten av de solcellsanläggningar som studeras innan och efter ett simulerat införande av effekttariffer, kan en slutsats göras om hur lönsamheten kan förändras. Andra aspekter studeras också, exempelvis hur stor inverkan solceller har på månadskostnaden vid effekttariffer, samt vilken roll energilager i kombination med solceller kan komma att spela i framtiden vid ett

införande av denna effektbaserade tariff.

1.1

Bakgrund

Det saknas kapacitet i delar av det svenska elnätet och för att hantera problemet bygger Svenska kraftnät nya ledningar och förstärker gamla för stora summor. På kort sikt går det att implementera smarta elsystem, vilket skulle innebära att vissa ledningar inte behöver byggas. Genom flexiblare elanvändning hos kunder kan kapacitetsbristen lösas lokalt (SvK, 2020). Samtidigt sker förändringar av kundernas elkonsumtion i och med laddning av elfordon samt egen mikroproduktion av el. Ur elnätsföretagen synvinkel bör man ersätta de 50 år gamla säkringstarifferna. Elnätsföretagen föreslår en tariff som, likt effekttariffen, innehåller fasta avgifter, effektavgifter och överföringsavgifter (Energiföretagen, 2020). Införandet av effekttariffer är till följd av flera anledningar, bland annat på grund av högre krav från regeringen om minskade utsläpp av växthusgaser (Bartusch, Öhrlund, &

Schultzberg, 2018). Andra anledningar är för att utjämna effektanvändningen över dygnet samt minska förluster i nätet relaterade till överbelastning av elnätet. Överföringskapaciteten i elnätet ökar också med effekttariffer, vilket leder till en sänkt driftskostnad för nätägaren och minskad risk för strömavbrott (Jaakonantti & Rosenlind, 2019).

Solcellsägare producerar egen elektricitet för att minska sitt behov av köpt el. Inköpspris och installation av solcellssystem kan vara kostsamma, men vägs upp av en låg driftkostnad. (Konsumenternas energimarknadsbyrå, 2020). Solceller producerar mest elektricitet då solen lyser som starkast under dygnet och i synnerhet under sommarhalvåret. Enligt Energimarknadsinspektionen baseras de rörliga avgifterna inom effekttariffer på

belastningen av elnätet. Belastningen ökar under vintern och minskar under sommaren (Ek & Hallgren, 2012).

Enligt Energimyndigheten har antalet nätanslutna solcellsanläggningar ökat i Sverige varje år. Majoriteten av ökningen skedde i större regioner som exempelvis Mälarregionen, Göteborg, Uppsala och Linköping. Antalet solcellsanläggningar anslutna till nätet ökade år 2019 från 34 000 till 44 000, där störst del av den installerade effekten kommer från anläggningar med installerad effekt under 20 kW. Dessa anläggningar är mindre

installationer av privatpersoner med solceller applicerade på villatak och liknande (Energimyndigheten, 2020). Solenergi är en förnybar energikälla och därför är solceller intressant ur ett miljöperspektiv. Sverige har ett miljömål, det ska inte finnas några

nettoutsläpp av växthusgaser senast 2045 (Sveriges miljömål, 2020). Det finns också mål om 100 % förnyelsebar elproduktion 2040 från Regeringen (Regeringen, 2016). Solceller kan komma att spela en viktig roll i miljömålen och omställningen till 100% förnybar energi.

1.2

Nätavgift

Alla elnätskunder betalar en nätavgift till nätägaren. Nätavgiften är en summering av avgifter (Figur 1). Dessa avgifter är kontrollerade och regelstyrda av Energimarknadsinspektionen (Ei) eftersom elnätsbolag i Sverige har monopol på nätet inom ett visst geografiskt område. Ei beslutar om elnätsföretagens inkomstramar, vilket inte får vara större än nödvändigt för att täcka följande kostnader:

• Drift av nätverksamhet som har motsvarande objektiva förutsättningar. • Avskrivningar, en underhållskostnad.

• Nödvändig vinst på det baskapital som krävs för att driva verksamheten för att ha samma möjlighet som andra elnätsföretag med samma risk att göra investeringar. Normalt kontrollerar inte Ei graden av enskilda kunders nätavgifter eller hur elnätsbolagen ändrar sina nätavgifter. Elnätsbolagen kan själva besluta om prisnivå och tariffmodell så länge de uppfyller de krav och intäktsramar som Ei tagit fram (Konsumenternas

Energimarknadsbyrå, 2020).

Den fasta avgiften består av ett antal kostnader exempelvis driftkostnader, underhåll, byggnationskostnader och mätningar. Skatter och myndighetsavgifter ingår även i fasta avgifter. Myndighetsavgifter består bland annat av en nätövervakningsavgift till

Energimyndigheten, en elsäkerhetsavgift till Elsäkerhetsverket och en elberedskapsavgift till Svenska kraftnäts elberedskapsenhet (Karlstads El- och Stadsnät, 2020).

Överföringsavgiften är en rörlig kostnad som baseras på den mängd energi som

transporteras till kunden. Avgiften täcker de kostnader som är relaterade till transporten av el (Karlstads El- och Stadsnät, 2020).

Figur 1 Nätavgifter, respektive tillhörande avgifter och kostnader.

1.2.1

Energibaserad säkringstariff

Säkringstariff, även kallad energitariff, är vanligast förekommande för lågspänningskunder i Sverige och baseras på kundens säkringsabonnemang. Tariffen har en fast avgift som beror av huvudsäkringens mätarstorlek och en rörlig avgift baserad på använd energi. Det som varierar mellan abonnemangen är det maximalt tillåtna effektuttaget.

Fördelen med säkringstariff är att den är enkel att förstå, eftersom prismodellen kan beskrivas som en kostnad för total utmatad mängd elektricitet från nätet till kunden. Även för nätägaren finns det fördelar, exempelvis kan enklare elmätare tillämpas för insamling av mätdata och debitering (Helbrink, Lindén, Nilsson, & Andersson, 2015).

1.2.2

Effekttariff

Det finns olika varianter av effekttariffer bland nätägare. Det kan därför vara av nytta att skapa en generell sammanställning av hur en effekttariff kan vara utformad.

Effekttariffen har likt säkringstariffen en fast avgift och en överföringsavgift. Skillnaden ligger främst i hur debiteringen av kunden går till. Istället för att debitera för mängden använd energi betalar kunden för den timme eller ett genomsnitt av de timmarna i månaden med högst effektanvändning (Helbrink, Lindén, Nilsson, & Andersson, 2015). För

effekttarifferna tillkommer dessutom en höglastkostnad som beror av tid och månad på året. Höglasttiden är den tid då effektbehovet förväntas vara högre, bland annat under perioder med ökad baslast till följd av större efterfrågan av uppvärmning under kalla månader. Höglasttid definieras ofta som morgon och kväll samt under kalla månader. (Vattenfall Eldistribution, 2020).

Ett argument från elbolag är att avgiften blir mer rättvis med effekttariff då en mer exakt debitering sker av den faktiska användningen av elnätet (Linde energi, 2020). Effekttariffer anges i många fall som ett försök till att ändra kunders beteende när det gäller elanvändning, detta för att jämna ut lastkurvan över ett dygn (Helbrink, Lindén, Nilsson, & Andersson,

2015). Ett annat viktigt argument som elbolag lyfter för effekttariffer är att tariffen kan vara en lösning till rådande effekt- och kapacitetsbrist. Effektbrist i Sverige kan ske när det är väldigt kallt utomhus eller när kraftgenerering ej är tillräcklig för att möta behovet vid det tillfället. Nätets kapacitet påverkar hur mycket ström nätet kan överföra till diverse laster. Utbyggnationen av det svenska kraftnätet skedde främst under 1970-talet, men har sedan dess saktat ner samtidigt som elanvändningen i vissa delar av landet ökat. Resultatet av detta är kapacitetsbrist i elnätet (Ellevio, 2019). En förändring i folks beteende kring elanvändning kan leda till att effektbehovet jämnas ut över dygnet vilket frigör mer kapacitet till nätet. Effekttariffer kan därför ses som en av lösningarna till effekt- och kapacitetsbrist i elnätet.

1.3

Solceller och lönsamhet

Antalet nätanslutna solcellsanläggningar ökar i Sverige varje år. År 2019 fanns det enligt energimyndigheten 44 000 nätanslutna anläggningar med en total installerad effekt på 698 MW i hela Sverige, en ökning från tidigare år (Energimyndigheten, 2020). De kommuner med störst installerad effekt av solcellsanläggningar är enligt energimyndigheten Göteborg, Uppsala, Stockholm och Linköping. Västerås och Uppsala var bland de kommuner som installerade flest nya anläggningar under 2019. Detta tyder på att det finns ett stigande intresse i att investera i solceller i Sverige och i synnerhet kring Mälarområdet. Sverige har jämfört med andra länder en väldigt låg andel solproducerad el idag (Energimyndigheten, 2018).

Det finns många metoder för att beräkna lönsamheten hos solceller. Vad de brukar ha gemensamt är att de innehåller investeringskostnaden samt hur mycket energi

solcellsanläggningen kan producera samt egenvärdet av denna energi.

I värdet av egenproducerad el ingår besparingen av kostnader som hade tillkommit utan egen solelproduktion, som bland annat minskade elnätsavgifter (Konsumenternas

energimarknadsbyrå, 2020). Lönsamheten påverkas av förändringar i

investeringskostnaden samt värdet av den egenanvända elen. Om priset för solceller minskar blir investeringskostnaden lägre och därmed ökar lönsamheten för solceller. Om kostnaden för att köpa el minskar, sjunker värdet av den egenanvända elen. Detta medför en försämring i lönsamheten. Lönsamheten kan komma att påverkas positivt av förändringar i kostnader av nätavgiften. Om nätavgifterna ökar blir värdet av egenanvänd solproducerad el högre och lönsamheten bättre. Samtidigt blir kostnaden för att köpa el högre under de tider då detta är nödvändigt (Solar Region Skåne, 2019).

1.4

Problemformulering

Lönsamheten för solcellssystem baseras till stor del på kostnadsmarginalen mellan egenproducerad el och köpt el från elproducenter. Återbetalningstiden för solcellssystem påverkas stort av omfattningen av denna marginal. En hypotes är att produktionen av solel är låg eller obefintlig då effektanvändningen är hög hos en villaägare. Detta kan innebära att införandet av effektbaserade tariffer riskerar att öka nätkostnaden för solcellsägare. En ökad nätkostnad kan minska kostnadsmarginalen och öka återbetalningstiden för solcellssystem hos villaägare. Försämrad lönsamhet för solcellssystem kan minska intresset att investera i solceller.

För att behålla incitament till en fortsatt ökning av solcellssystem bland privatpersoner kan införandet av effekttariffer ha en motverkande effekt och därmed sakta ner utvecklingen för att nå miljömålen.

1.5

Syfte

Syftet med detta arbete är att jämföra säkringstariffer med effekttariffer för att undersöka om effekttariffer kan komma att påverka den ekonomiska lönsamheten för solcellssystem hos villaägare.

1.6

Frågeställningar

- Vilken typ av tariff som studeras kan vara mest lönsam för elkonsumenter med solcellssystem?

- Hur kan skillnaden i nätvärde för egenanvänd el och värdet för såld solel se ut mellan säkrings- och effekttariff?

- I vilken mån kan solceller bidra till att minska effekttoppar för villaägare?

- Vad anser elnätsbranschen om effekttariffer påverkan på solcellers lönsamhet samt alternativ med energilager?

1.7

Avgränsning

-

Beräkningarna i detta arbete fokuserar på skillnaden i nätkostnad mellan respektive

tariff.

-

Arbetet begränsas till Mellansverige samt elnätsområdet SE3 för både nätägare samt

elkonsumenter.

-

Data på köpt och såld el hämtas endast från tre villaägare med solcellsanläggningar

monterade på taket.

-

Avgifter för säkringstariffer hämtas från Vattenfall, Mälarenergi och Borlänge Energi.

-

Avgifter för effekttariffer hämtas Karlstads El- & Stadsnät, Sala-Heby Energi och Sollentuna Energi & Miljö.

-

Beräkningarna begränsas till perioden 1 januari 2018 till 31 december 2019.

-

Inga kostnadspåslag som vissa elhandelsbolag ibland tillämpar läggs till i

2

METOD

I detta examensarbete genomförs en fallstudie för att undersöka hur villaägare med solceller kan påverkas av införandet av effektbaserade nättariffer. Från ett urval av elkonsumenter med solceller sker insamling av data på producerad solel, köpt el samt total använd el. Beräkningar utförs i Excel för att lättare göra omberäkningar samtidigt som det skapar en överblick av data. Produktionskostnaden för solceller beräknas med LCOE-metoden i syfte att kalkylera en återbetalningstid, som används för att studera lönsamheten. Mailintervjuer med elnätsägare som har eller planerar att införa effekttariffer utförs i syfte att få svar på ett antal frågor som bidrar till ett resultat.

2.1

Litteraturstudie

I syfte att insamla information från tidigare arbeten, solcellsägare och elnätsbolag görs en litteraturstudie genom internetsökning samt sökning efter vetenskapliga artiklar och

rapporter i databaser. Intervjufrågor skickas ut till elnätsbolag för att få in deras synpunkter angående effekttariffers påverkan på lönsamheten av solceller. Även data för olika

tariffmodeller, både säkrings- och effekttariff, samlas in från urvalet av nätägare genom respektive hemsidor. På grund av att tariffmodellen kan se annorlunda ut mellan nätägare och därmed ge olika resultat summerades varje modell för att jämföra mot varandra för att finna diverse olikheter.

2.2

Urval

Ett urval görs bland annat av villaägare med solceller baserat på trovärdighet och tillgång till data. Det är viktigt att insamlad data i största möjlighet utgår från liknande förhållanden och parametrar. Data med grova avrundningar har valts bort. Exempel på detta är när

elkonsumentens nätägare avrundat timvärden utan decimaler, vilket kan leda till felmarginaler i resultatet.

De nätägare som ingår i mailintervjuer kontaktas utifrån hur omfattande företaget är nationellt i ett försök att maximera den eventuella mängden av berörda solcellsägare kopplade till denna nätägare. Alla kontaktade nätägare har infört eller kommer att införa effekttariffer.

All litteratur, tidigare forskning och intervjuer görs med stor vikt på källkritik och tillförlitlighet. Information och annan relevant fakta kan komma att samlas in genom litteraturstudier av tidigare forskning och informationssidor på nätet.

2.3

Datainsamling

2.3.1

SolarEdge monitoring

Programmet SolarEdge monitoring används för att kontrollera solcellsanläggnigens

växelriktare vilket är den komponent som bland annat ser till att solcellerna mer effektivt kan producera elektricitet. Programmet övervakar anläggningen samtidigt som den mäter och lagrar produktionsdata (Vattenfall, 2020).

2.3.2

Elkonsumenter

Data från elkonsumenter erhålls från villaägare med solcellsanläggning i Mellansverige. Data består av producerad solel från solcellsanläggningen, sålt överskott av solel samt köpt el (Error! Reference source not found.). Genom programmet SolarEdge erhålls timvärden för producerad solel medan timvärden på såld solel samt köpt el hämtas från nätägaren.

Figur 2 Data från solcellsägare.

2.3.3

Nätägare

Nättariffer hämtas från nätägare med säkringstariff samt med effekttariff. Prissättning, avgifter samt tariffens utformning erhålls från respektive nätägares hemsida. I Error!

Figur 3 Data från nätägare.

2.4

LCOE-metoden

Den metod som studien tillämpar för att beräkna produktionskostnaden för en installerad solcellsanläggning är Levelized cost of electricity eller LCOE-metoden. Denna metod är detaljerad och beräknar produktionskostnad i kr/kWh som gäller under hela anläggningens livscykel. Detta genom att dividera nuvärdet för alla kostnader under livslängden med nuvärdet av den totala elproduktionen (Stridh & Larsson, 2017). Metoden kan enkelt

beskrivas enligt Ekvation 1. En

mer detaljerad beskrivning av LCOE-metoden visas i Ekvation 2.

𝐿𝐶𝑂𝐸 [ 𝑘𝑟 𝑘𝑊ℎ] = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑖𝑣𝑠𝑐𝑦𝑘𝑒𝑙𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 [𝑘𝑟] 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑎𝑣 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑢𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑖𝑣𝑠𝑙ä𝑛𝑔𝑑 [𝑘𝑊ℎ] Ekvation 1

𝐿𝐶𝑂𝐸 =

(𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑+ ∑ ( Å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 (1+𝑅)𝑖 )− 𝑅𝑒𝑠𝑡𝑣ä𝑟𝑑𝑒 (1+𝑅)𝑁 𝑖=𝑁 𝑖=1 ) ∑ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑢𝑡𝑏𝑦𝑡𝑒 𝑣𝑖𝑑 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡∗(1+𝑀𝑖𝑛𝑠𝑘𝑛𝑖𝑛𝑔 å𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛)𝑖−1 (1+𝑅)𝑖 𝑖=𝑁 𝑖=1

Ekvation 2 Där N är livslängd [år]

Och i är vilket år, 1, 2, 3… osv. [år]

Huvudparametrarna för denna metod är:

Investeringskostnaden, denna kostnad kan beskrivas som två delar, där en del är en ”hårdvarukostnad” som representerar själva materialkostnaderna exempelvis modulerna och

andra saker som hör till anläggningen. Det andra är en ”mjuk kostnad” som innefattar installation, planering och andra administrativa kostnader.

Årlig kostnad, är driftkostnader som löper under hela livslängden. Komponentbyten och andra eventuella kostnader som tillsynskostnad, försäkring, skötsel och

inmatningsabonnemang. Det kan tillkomma en fast kostnad om villaägaren blir nettoproducent under ett kalenderår.

Ekonomisklivslängd, den ekonomiska livslängden är den tidsperiod då anläggningen är lönsam.

Energiutbyte vid start, hur mycket anläggningen producerar under det första året efter den installerats.

Minskning av den årliga solelproduktionen, varje år förväntas produktionen av solel minska för anläggningen på grund av en försämring av verkningsgraden kopplad till åldrande samt andra faktorer som smuts.

Restvärde, Detta är den summa som återfås vid avveckling av solcellsanläggningen, alltså då den nått sin fulla livslängd och kan då säljas till återvinning.

R Kalkylränta, avkastning på investerat kapital.

En modell av LCOE-metoden utvecklad av Bengt Stridh på Mälardalens högskola i samarbete med Stockholms stad används för att lättare applicera indata och på så sätt få ett resultat. Projektet var finansierat av Energimyndigheten och är offentligt publicerad med möjlighet som privatperson att själv finna på internet (Stridh, 2016).

2.5

Fallstudie och beräkningar

I fallstudien väljs nätägare ut med effekt- samt säkringstariff för att ta fram

beräkningsmodeller i Excel. Utvalda nätägare visas i Figur 3. Data hämtad från villaägaren (Figur 2) bearbetas för att skapa två scenarion, ett med och utan solceller. Dessa scenarion tillämpas i beräkningsmodellerna för effekt- och säkringstariffer för att skapa totalt fyra modeller (Tabell 1). Mängden egenanvänd el beräknas genom att subtrahera såld solel från producerad solel. Egenanvänd el appliceras i modellerna för att beräkna nätkostnader. För modell A och modell C används mängden för köpt el och egenanvänd el som grund för beräkningarna. För att beräkna modell B och D används total använd el (Ekvation 3). Total använd el är mängden el som villaägaren använt under ett år. För modell C och D beräknas

Tabell 1 Beräkningsmodeller.

Elnätsbolag: Vattenfall, Mälarenergi, Borlänge Energi KES, SHEAB, SEOM

Tariff: Säkringstariff Effekttariff

Villaägare

med solceller Modell A Modell C

Villaägare

utan solceller Modell B Modell D

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ/å𝑟] = 𝐾ö𝑝𝑡 𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ/å𝑟] + 𝐸𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ/å𝑟] Ekvation 3. 𝑆𝑘𝑖𝑙𝑙𝑛𝑎𝑑 𝑖 𝑒𝑙ö𝑣𝑒𝑟𝑓ö𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑎𝑣𝑔𝑖𝑓𝑡 [_𝑘𝑊ℎ𝑘𝑟 ] =𝑛ä𝑡𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑 (𝑢𝑡𝑎𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑐𝑒𝑙𝑙−𝑚𝑒𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑐𝑒𝑙𝑙)[ 𝑘𝑟 å𝑟] 𝑒𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ å𝑟 ] Ekvation 4.

2.6

Mailintervjuer med nätägare

Mailintervjuer med nätägare sker kontinuerligt under arbetets gång. Syftet med mailintervjuer av nätägare är att undersöka vilka resonemang som finns för att införa effektbaserade nättariffer och vilken vetskap som finns angående eventuella förändringar i lönsamhet för solcellsanläggningar. Mailintervjuerna verkställs i form av frågor som skickas ut till nätägare, med en förmaning att få kontakt med någon på elnätsbolaget som har kompetens inom ämnet. Mailintervjuerna syftar till att ta del av synpunkter från några inom branschen och få ta del av vilka tankar som kan finnas kring införandet av effekttariffer.

3

LITTERATURSTUDIE

Här presenteras bland annat resultat från tidigare studier som har liknande syfte till detta arbete. Här studeras bland annat hur tidigare arbeten med effekttariffer och solceller har sett ut och vilket resultat de erhållit, detta kan vara viktigt då resultatet kan jämföras med detta arbete. Även studier om effekttariffer och dess införande studeras för att ge en uppfattning om vilken effekt de kan ha och hur det kan komma att se ut i framtiden.

3.1

Resultat från tidigare studier

En litteraturstudie av liknande tidigare arbeten genomförs. Studier motsvarande exakt syftet för detta arbete har ej funnits, men deras resultat kan vara relevant. I rapporten ”Optimerad

elnätstariff för prosumenter” skriven av Axelsson på Uppsala universitet var syftet att

undersöka hur alternativa tariffer påverkar den ekonomiska besparingen hos prosumenter. Ett antal tariffer, däribland effekttariffer inkluderat, med olika strukturer prövades för att finna ett resultat. Testerna gjordes med hjälp av simuleringar där elnätsbolaget Sala-Heby tillsammans med ett antal slumpmässigt utvalda hushåll utan solceller använts som referens. Resultatet från studien visar att säkringstariffen med höglasttid alla vardagar mellan kl. 9 – 17 var mest lönsam för prosumenter. Alla studerade effekttariffer var mindre lönsamma för prosumenter än samtliga säkringstariffer (Axelsson, 2018).

Vad gäller en annan rapport publicerad av Elforsk ” Syntes av eltariffer” studerades

införandet av alternativa nättariffer och vilken effekt det medför hos kunder till elnätsägare som infört dessa. I rapportens resultat beskrivs hur solceller påverkas av olika former av nättariffer som rapporten studerat. Resultatet visar att solcellsägare med 16 A huvudsäkring får en lägre totalkostnad med alla tariffer däribland också effekttariffer jämfört med de övriga kundkategorierna utan solceller. Dessutom visar resultatet att effekttariffen med en

effektavgift som varierar månadsvis har den lägsta kostnadssänkningen för kunden över alla de andra effekttarifferna, störst sänkning av kostnaden för kunden hade säkringstariffen med en rörlig energiavgift utan tidsdifferentierad avgift (Helbrink, Lindén, Nilsson, & Andersson, 2015).

I frågan om effekttariffer kommer bli en trend i framtiden beskriver

energimarknadsinspektionen i sin rapport ” Tjänster för efterfrågeflexibilitet 2019” att det är svårt att avgöra utifrån deras arbete, detta även fast rapporter från tidigare år av Ei visat på detta. Rapporten säger däremot att det finns ett ökande intresse för efterfrågeflexibilitet bland nätföretag, där effekttariffen är den mest eftersökta metoden. Detta medför att i och

effekttariffer kan ha på människors beteende relaterat till elanvändning. I rapporten utförs en fallstudie på elnätsföretaget Sundsvall elnät AB i syfte att undersöka skillnader innan och efter införandet av effekttariffer för företagets kunder. För att lättare kunna tyda

förändringar mellan fallen används främst tre parametrar. Dessa parametrar är differensen i medelvärde av maxeffekt, differensen i den totala energin samt mönstret av toppförbrukning. Slutsatsen som kunde dras från denna studie var att det ej gick att finna några signifikanta skillnader i statistiken angående förändringar av förbrukningsmönstret mellan innan och efter införandet av energitariffer hos Sundsvall elnäts kunder. Från detta drar Alenius slutsatsen att införandet av effekttariffer inte påverkat beteendet av kundernas

förbrukningsmönster, och att incitamentet som effekttarifferna hoppades bringa ej givit effekt. Nämnvärt är att rapporten själv kritiserar resultatet. Den påvisar att en förändring kan ses i andra närliggande nätbolag som infört effekttariffer. Jämförelser av elanvändningen har genomförts med riksgenomsnittliga värden (Alenius, 2017).

4

AKTUELL STUDIE

4.1

Villaägare med solceller

Villaägarna med solceller som data erhållits från är bosatta i regionen runt Mälaren och alla har en huvudsäkring på 16 A. Installerad effekt, panelernas väderstreck samt

uppvärmningsmetod sammanfattas i Tabell 2. Villaägare 1 har minst installerad effekt och använder en ackumulatortank med el-patron för uppvärmning och har solfångare som täcker varmvattenbehovet sommartid, vilket skiljer sig från de andra villaägarna som har

fjärrvärme. Villaägare 3 har störst installerad effekt och har solpaneler installerade i två väderstreck medan villaägare 2 har installerat solceller dikt an på platt tak. Data i form av timvärden för villaägarens producerade el, sålda el samt köpta el erhölls från villaägare 1 och 3 för kalenderåren 2018 och 2019. Villaägare 2 har haft sin anläggning sedan oktober 2018, vilket gjorde att data endast erhölls från kalenderår 2019. Denna information enligt Tabell 2 kan användas som underlag vid diskussion, exempel på detta är villaägarens

uppvärmningsmetod som kan ha inverkan på resultatet.

Tabell 2 Villaägare med solceller – installerad effekt, väderstreck och uppvärmningsmetod.

Solcellsägare:

Villaägare n

r 1

Villaägare n

r

2 Villaägare n

r

3

Installerad effekt: 4,8 kW 8 kW 12 kW

Väderstreck paneler: Syd Dikt an på platt tak, _{inget väderstreck} Västlig (6 kW) _{Östlig (6 kW)}

Uppvärmningsmetod: ackumulatortank Solfångare med

och elpatron Fjärrvärme Fjärrvärme

4.2

Nätägare med säkringstariff

En nätägare med en säkringstariff tar betalt för huvudsäkringens mätarstorlek och en

Tabell 3 Nätägare med säkringstariff – fast avgift och överföringsavgifter för alla nätägare.

Nätägare med säkringstariff (Priser inkl. moms)

Kostnad Vattenfall Mälarenergi Borlänge energi Enhet

Fast avgift (16A) 4330 2640 940 [kr/år]

Överföringsavgift 0,34 0,225 0,33 [kr/kWh]

4.3

Nätägare med effekttariff

Det som skiljer effekttariffer från säkringstariffer är att effekttariffer innehåller en

effektavgift. Nätägare har varierande definitioner av effekttariffer. På grund av detta används ett urval av effekttariffer från flera nätägare (Tabell 4).

Tabell 4 Nätägare med effekttariff – fast avgift, överföringsavgift, effekt- och höglastavgifter.

Nätägare med effekttariff (Priser inkl. moms)

Avgift KES SHEAB SEOM Enhet

Fast avgift (16A) 1350 1600 1530 [kr/år]

Överföringsavgift 0,0738 - - [kr/kWh] Effektavgift (Hela året) 26,86 - - [kr/kW, mån] Höglastavgift (November – Mars) 59,63 - - [kr/kW, mån] Effektavgift (November – Mars) - 135,00 111,50 [kr/kW, mån] Effektavgift (April – Oktober) - 56,00 55,75 [kr/kW, mån]

Karlstads El- och Stadsnät (KES) en överföringsavgift samt en fast avgift som är oberoende av huvudsäkringens mätarstorlek. KES tar ut en effektavgift baserat på månadens högsta timförbrukning under hela året. I tillägg till effektavgiften tar KES ut en höglastavgift under november – mars. Höglastavgiften fungerar som effektavgiften, men baseras på det högsta timförbrukningen under vardagar mellan klockan 06 – 18 (Karlstads El- och Stadsnät, 2020b).

Sala-Heby Energi (SHEAB) och Sollentuna Energi & Miljö (SEOM) har en fast avgift som beror av huvudsäkringens mätarstorlek. SHEAB och SEOM använder sig av en modell där effektavgiften baseras på ett medelvärde av månadens tre största timförbrukningar under vardagar mellan klockan 07 – 19. Effektavgiftens storlek är beroende av månaden på året (Sala-Heby Energi Elnät, 2020; Sollentuna Energi & Miljö, 2020).

4.4

Investeringskalkyl för solceller

För LCOE metoden användes investeringskalkyl för solceller (Stridh, Investeringskalkyl för solceller, 2016). Antagande i Tabell 5 infogades i investeringskalkylen och applicerades på alla villaägare både för år 2018 och 2019. För att använda mallen för investeringskalkyl för solceller behövdes antaganden göras på flera parametrar. För att ge resultat per installerad kW antas anläggningens installerade effekt vara 1 kW, vilket gör det möjligt att jämföra villaägarnas värden oberoende av anläggningens storlek. Huvudsäkring antas vara 16 A för att detta anses vara mest relevant för villaägare. För villaägare 1 och 2 med

solcellsanläggningar runt 5 kW installerad effekt antas investeringskostnaden vara 18 000 kr/kW inklusive moms år 2019. Då villaägare 3 har en större anläggning på 12 kW installerad effekt antas investeringskostnaden vara 15 000 kr/kW inklusive moms. Antagandena anses rimliga då investeringskostnaden för 2018 för anläggningar runt 5 kW var 18 500 kr/kW och för anläggningar runt 15 kW runt 15 125 kr/kW. Investeringskostnaden antas sjunka till år 2019 (International Energy Agency, 2020). Kalkylräntan som används i LCOE är en realränta med ett avdrag för inflationen. Kalkylräntan kan beräknas enligt:

𝑅𝑒𝑎𝑙 𝑟ä𝑛𝑡𝑎 = 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑒𝑙𝑙 𝑟ä𝑛𝑡𝑎 ∗ (1 − 𝑆𝑘𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛) − 𝑖𝑛𝑓𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 Ekvation 5.

Privatkunder har rätt till en skattereduktion av 30% på räntor för lån (Bostadslån, 2019). Den nominella räntan är den banklåneränta som bland annat anges på bankers hemsidor. Inflationen gör att real räntan blir lägre. För att real räntan ska beräknas, krävs ett antagande om den nominella räntan, samt för inflationen som båda varierar med tiden. Det längsta lån en bank erbjuder har en bindningstid på 10 år. Den nominella räntan är låg för 2020, där exempelvis Swedbank har en genomsnittlig låneränta med 2,75%. Historiskt har Swedbank haft en högre låneränta. Att förutse den nominella räntan är svårt. På grund av att den nominella räntan tidigare varit högre under en längre period, så kan det göras ett rimligt antagande om en högre nominell ränta än vad som är aktuellt idag. Enligt Swedbanks historik för låneräntor över 10 års tid (Swedbank, 2018), därför är ett antagande om 4,5% nominell ränta mer rimligt. Inflationen har genomsnittligt ett värde på 1,2% under de senaste 25 åren enligt SCB (SCB, 2019). Dessa antaganden resulterar i en real ränta på 1,95%. Ett rimligt antagande om kalkylräntan kan därför vara 2,0%. Detta antagande om 2,0% kalkylränta kan anses vara lite högt för 2019, men fungerar som en marginal till eventuell ökning av räntan i framtiden. Nätnytta antas vara 0,04 kr/kWh, vilket är ett medelvärde kalkylerat från nätägarna.

Tabell 5 Antagna värden i investeringskalkyl för solceller.

Antagna värden i LCOE-metoden

Anläggning Värde Energiutbyte Värde

Anläggningens effekt 1 kW Energiutbyte första året 900 kWh/kW, år

Säkringsstorlek 16 A Intäkter

Ekonomisk

livslängd (N) Andel egenanvänd el Varierar %

Ekonomisk livslängd 30 år Pris köpt el Varierar kr/kWh

Kalkylränta (R) Pris såld el Varierar kr/kWh

Real kalkylränta 2,0 % Ersättning från nätägare 0,04 kr/kWh

Investering Elcertifikatvärde 0 kr

Investeringskostnad

solcellsanläggning 15 000, 18 000 kr/kW Andel solel som ger elcertifikat 0 %

Investeringsstöd 20 % Kvotplikt medelvärde 0 %

Bygglov 0 kr Ursprungsgarantier värde 0,01 kr/kWh

Projektledning och upphandling 0 kr Antal år med skattereduktion 15 år Besiktning efter färdigställande 0 kr Utbildning 0 kr

Andelen egenanvänd el, priset för köpt el samt priset för såld el beräknas.

Andelen egenanvänd el beror av hur mycket solel som producerats och hur stor del solel som

har använts själv ( Ekvation 6). Andelen egenanvänd el är lika för säkrings- och

effekttariff, men skiljer sig beroende av villaägare och år (Error! Reference source not found.). 𝐴𝑛𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙 [%] =𝐸𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑙[ 𝑘𝑊ℎ å𝑟 ] 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑙[𝑘𝑊ℎ å𝑟 ] Ekvation 6. Tabell 6 Andel egenanvänd el per elkonsument och år.

Andel egenvänd el per elkonsument och år

År Tariff Villaägare 1 Villaägare 2 Villaägare 3

2018 Säkring 35,0 % - 27,9 %

Effekt 35,0 % - 27,9 %

2019 Säkring 36,9 % 27,2 % 34,1 %

Effekt 36,9 % 27,2 % 34,1 %

Priset för såld solel baseras på Nord Pools spotpris per timme för område SE3 (Nord Pool, 2020) och är beräknat enligt 7 för att få ett värde i kr/kWh. Priset för såld solel är lika för fallen av säkrings- och effekttariff, men skiljer sig beroende av villaägare och år (Tabell 7). Hänsyn tas till skattereduktion som är på 60 öre per kWh såld solel upp till maximalt 18 000 kr per år eller som mest för så mycket el man köper per år.

𝐼𝑛𝑡ä𝑘𝑡 𝑠å𝑙𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑙 [_𝑘𝑊ℎ𝑘𝑟 ] = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑖𝑛𝑡ä𝑘𝑡𝑠å𝑙𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑙[ 𝑘𝑟 å𝑟] 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑚ä𝑛𝑔𝑑 𝑠å𝑙𝑑 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ å𝑟 ] Ekvation 7.

Tabell 7 Pris såld el per elkonsument och år.

Pris såld el

År Tariff Villaägare 1 Villaägare 2 Villaägare 3 Enhet

2018 Säkring 0,487 - 0,490 [kr/kWh]

Effekt 0,487 - 0,490 [kr/kWh]

2019 Säkring 0,390 0,385 0,387 [kr/kWh]

Effekt 0,390 0,385 0,387 [kr/kWh]

Pris köpt el består av fem delar, elhandelspris, energiskatt, elcertifikatsavgift,

elöverföringsavgift och moms. Elöverföringsavgiften är den viktigaste av de fem delarna i denna studie och skiljer mellan fallet för säkrings- och effektavgiften. Elhandelspriset är lika mellan tarifferna, men skiljer sig mellan villaägare och år. Pris för köpt el per villaägare och år visas i Tabell 8.

Elhandelspris är spotpriset som egenanvänd el skulle ha köpts för om elkonsumenten inte haft solceller. Eftersom elhandelspriset varierar per timme beräknas årets timpris genom att multiplicera varje timförbrukning av egenanvänd el med samma timmes spotpris och summera dessa. Den årliga summan av timpriset divideras med mängden egenanvänd el för

att erhålla ett årsmedelvärde av elhandelspriset ( Ekvation 8). Spotpriset är per timme

och hämtas från Nord Pool för område SE3 under perioden 1 januari 2018 till 31 december 2019 (Nord Pool, 2020). 𝐸𝑙ℎ𝑎𝑛𝑑𝑒𝑙𝑠𝑝𝑟𝑖𝑠 [ 𝑘𝑟 𝑘𝑊ℎ] = 𝑠𝑢𝑚𝑚𝑎 𝑡𝑖𝑚𝑝𝑟𝑖𝑠[𝑘𝑟 å𝑟] 𝑠𝑢𝑚𝑚𝑎 𝑒𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙[𝑘𝑊ℎ_å𝑟 ] Ekvation 8.

Energiskatt är en skatt på energi. Värdet för 2019 används som grund för samtliga villaägare beräkningar i detta arbete. Energiskatten år 2019 var 35,3 öre per kWh exklusive moms (Energimarknadsbyrån, 2020).

Elcertifikatsavgiften var i medel 3,6 öre per kWh exklusive moms år 2018 enligt energimyndigheten (Energimyndigheten, 2019). Priset från 2018 används både 2018 och 2019 då källa för 2019 ej gick att finna.

Elöverföringsavgift är elkonsumentens kostnad per överförd kWh elektricitet. Denna avgift beror av elkonsument, år samt nättariff. I beräkningarna används ett medelvärde för

𝐸𝑙ö𝑣𝑒𝑟𝑓ö𝑟𝑖𝑛𝑔𝑠𝑎𝑣𝑔𝑖𝑓𝑡 [_𝑘𝑊ℎ𝑘𝑟 ] = 𝑅ö𝑟𝑙𝑖𝑔 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑛𝑎𝑑[ 𝑘𝑟 å𝑟] 𝐸𝑔𝑒𝑛𝑎𝑛𝑣ä𝑛𝑑 𝑒𝑙 [𝑘𝑊ℎ å𝑟 ] Ekvation 9.

Priset på köpt el beror av elkonsument (Tabell 8).

Tabell 8 Pris köpt el per elkonsument, år och nättariff.

Pris köpt el

År Tariff Villaägare 1 Villaägare 2 Villaägare 3 Enhet

2018 Säkring 1,398 - 1,377 [kr/kWh]

Effekt 1,177 - 1,350 [kr/kWh]

2019 Säkring 1,288 1,271 1,276 [kr/kWh]

Effekt 1,105 1,211 1,238 [kr/kWh]

I arbetet beräknas lönsamheten för solceller genom att analysera värdet för egenanvänd el för solceller med säkringstariff och jämföra med värdet för egenanvänd el varit med effekttariff. Värt att nämna är att 2018 var ett rekordvarmt år (SMHI, 2018) med betydligt högre

solinstrålning jämfört med medelvärdet från tidigare år (Stockholmsstad och SMHI, 2020). 2019 är ett normalår med en solinstrålning likt genomsnittet.

4.5

Känslighetsanalys av LCOE och indata

Pris köpt el beräknas som ett medelvärde av värden enligt Tabell 8, hos alla nätägare med tillhörande tariff. Genom att jämföra de återbetalningstiden med det faktiska priset för köpt el per nätägare och återbetalningstiden på medelvärdets utvärderas medelvärdets inverkan på resultatet. Pris för köpt el presenteras i Tabell 9 och resulterande återbetalningstid presenteras i Tabell 17.

Tabell 9 Pris köpt el jämfört med medelvärde.

Enligt investeringskalkyl för solceller har flera parametrar inverkan på känslighetsgraden i LCOE-metoden (Stridh, 2016). Dessa parametrar är investeringskostnaden, kalkylräntan,

andelen egenanvänd el, värdet av egenanvänd el och av såld solel. Genom att variera

investeringskostnaden, kalkylräntan samt investeringsstödet genomförs en känslighetsanalys av antagna värden i Tabell 5.

5

RESULTAT

5.1

Sammanställning av beräkningsvärden

Tabell 10 visar en sammanställning av summeringar gjorda av insamlade data, som exempelvis solcellernas produktion och total elanvändning för respektive villaägare. Villaägare 1 som har minst total installerad effekt i solcellsanläggningen har även lägst produktion och andel såld el. Resultatet visar att villaägare 1 har den högsta totala

elanvändningen samt högsta summan köpt el av samtliga villaägare, men också den högsta andelen egenanvänd solel på ca 37%.

Villaägare 2 har enligt Tabell 10 lägst andel egenanvänd solel, men även lägst total elanvändning samt minst mängd köpt el. Här går också att notera den högsta andelen såld solel på ca 73% av solcellernas totala produktion.

Villaägare 3 har högst installerad effekt. Detta följs av högsta värden i producerad solel samt högst värde av såld solel. Egenanvändningen beräknas till 34% av den totala

produktionen.

Tabell 10 2019 - Sammanställning av totalvärden insamlade data hos respektive villaägare.

Den generella sammanställningen för säkringstariff presenteras enligt Tabell 11. Högst nätkostnad har villaägare 1, där solcellerna bidrar till att minska nätkostnaden med 5,1%. Solcellerna hos villaägare 2 och 3 minskar nätkostnaden med 9,9% respektive 14,2%. Med solceller minskar nätkostnaden samt intäkten av såld solel mest för villaägare 3 och minst för villaägare 1.

Tabell 11 2019 - Nätkostnad och såld solel, samtliga villaägare - Säkringstariff

Fallet med effekttariff visas resultatet i Tabell 12 för år 2019. Skillnaderna är liknande mellan samtliga villaägare som i fallet med säkringstariff Tabell 11. Högst totala medelkostnad, med och utan solceller har villaägare 1. Störst kostnadsminskning gör solcellerna för villaägare 3 som bidrar med en sänkning av den genomsnittliga nätkostnaden på ungefär 13,2%.

Solcellsanläggningen för villaägare 2 minskar nätkostnader med 8,0%. Villaägare 1 har det minsta bidraget från solcellerna, en minskning med 2,2%, vilket medför att värdet av egenanvänd el är lägst. Värdet av såld el förblir oförändrad mellan säkrings- och effekttarifferna.

Tabell 12 2019 - Nätkostnad och såld solel, samtliga villaägare – Effekttariff

Resultat från tidigare år (2018) visas i Tabell 13. Data för villaägare 2 saknas i detta fall. Skillnader finns i bland annat totala nätkostnaden mellan tarifferna åren 2018 och 2019. 2018 bidrog solcellerna hos villaägare 1 till att sänka nätkostnaden med 5,3% vid

säkringstariff och 1,3% med effekttariff. Solcellerna minskade kostanden samma år för villaägare 3 med 13,1% vid säkringstariff och 12,5 % vid effekttariff.

effekttopparna högre för villaägare 1. Nätvärdet av egenanvänd el är högre för samtliga fall i säkringstariffen jämfört med effekttariffen.

5.2

Jämförelse av effekttoppar

Figur 4 visar hur effekttopparna skiljer sig för villaägare 1 mellan 2018 och 2019. Resultatet visar att effekttopparna för 2018 var i många fall högre jämfört med 2019. Detta är

anledningen till att effekttariff år 2018 totalt sett är dyrare för villaägare 1 jämfört år 2019.

Figur 4 Villaägare 1 - Högsta effekttopparna under 2018 och 2019.

I Error! Reference source not found. visas villaägarnas effekttoppar per månad under 2019. Effekttoppar utan solceller visas som streckade linjer. Villaägare 1 har en med

varierande kurva under året med under året utan solceller, mest under de kalla månaderna oktober – april, till skillnad från villaägare 2 och 3 som har en jämnare kurva oavsett årstid. Resultatet visar ett liknande mönster i effektanvändandet hos villaägare 2 och 3.

Effekttoppar med solceller visas som heldragna linjer. Solceller minskar effekttopparna för alla villaägare. Minskningen av effekttopparna sker främst under sommaren då solcellernas produktion är som störst. Resultatet visar även en minskning under vintern, men bara för villaägare 2 och 3. För villaägare 1 är skillnaden av effekttoppar låg och sker endast mellan

maj och augusti. För villaägare 2 och 3 hjälper solceller till att väsentligt minska effekttopparna, främst under sommaren. Störst inverkan har solceller för villaägare 3.

Figur 5 Högsta effekttoppar 2019 per villaägare, med och utan solceller.

5.3

Egenanvänd och såld solel

Detta avsnitt visar skillnader mellan nätvärdet av egenanvänd solel i fallet av säkringstariff och effekttariff för respektive villaägare. Dessa värden baseras på ett medelvärde av det totala nätvärdet av egenanvänd solel för varje månad hos samtliga villaägare och nätägare.

Resultatet av skillnader i nätvärdet av egenanvänd solel för villaägare 1 presenteras i Figur 6. Skillnaden i nätvärdet av egenanvänd solel är generellt stor mellan säkrings- och effekttariff. Nätvärdet skiljer som mest under perioden mars – oktober, då fallet med säkringstariff har ett högre nätvärde för den solel som solcellerna producerar och använder.

Figur 6 Villaägare 1 2019 - Nätvärde av egenanvänd el, säkrings- och effekttariff.

Figur 7 visar en närmare beskrivning av dygnet i november Figur 6, då nätvärdet av

egenanvänd el med effekttariffen stiger över säkringstariffens. Figuren visar att solcellerna producerar el vid tillfället då effekttoppen inträffar inom intervallet för både höglastmånad och höglasttimme. Notabelt är att detta inträffade under en dag med mycket låg

solelproduktion och inte under en solig dag med betydligt högre solelproduktion. Effekttoppen som inträffar efter klockan 20 tillhör inte tidsintervallet för höglasttimme.

Figur 8 visar resultatet för villaägare 1 2018. Liknande resultat gäller för 2018 som 2019 i Figur 6. En märkbar skillnad är att säkringstariffen ej stiger över effekttariffen i november detta år.

Figur 8 Villaägare 1 2018 - Nätvärde av egenanvänd el, säkring-och effekttariff.

För villaägare 2 ser resultatet ut enligt Figur 9. Skillnaden i värdet mellan säkrings- och effekttariff är inte lika tydlig för villaägare 2 som för villaägare 1. Värdet för egenanvänd solel är högre för säkringstariffen för de flesta månader. Under några sommarmånader stiger värdet för effekttariffen över säkringstariffen.

Figur 9 Villaägare 2 2019 - Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings-och effekttariff.

Villaägare 3 har resultat enligt Figur 10. Även här värdet för egenanvänd el högre för

Figur 10 Villaägare 3 2019 - Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings- och effekttariff.

Resultatet för villaägare 3 år 2018 presenteras i Figur 11. Resultatet liknar det för 2019 från Figur 10 med undantag för effekttopparna i juli och augusti, istället uppstår en effekttopp i början av sommaren mellan maj - juni Figur 11.

Figur 11 Villaägare 3 2018 – Nätvärde av egenanvänd solel, säkrings- och effekttariff.

I Figur 12 visas solcellernas intäkter kr per kW installerad effekt under den ekonomiska livslängden för varje villaägare med båda fall av säkrings- och effekttariff. Resultatet presenteras som andelar av den totala intäkten för respektive solcellsanläggning och har beräknats med värden från 2019. I den totala intäkten för en solcellsanläggning ingår bland annat värdet av egenanvänd och såld solel. Minskar mängden egenanvänd el minskar även dess andel och värde i den totala intäkten. Procentuellt ökar då värdet av den sålda elen eftersom den nu utgör en större andel av den totala intäkten. Andelen såld el ökar för alla villaägare i fallet med effekttariff. I resultatet för villaägare 3 syns ingen procentuell skillnad i såld el mellan tarifferna eftersom skillnaden är väldigt liten. Mängden av egenanvänd el minskar för villaägare 3, därför finns det en procentuell ökning av värdet för den sålda elen som inte syns i figuren.

Figur 12 Intäkter per villaägare under den ekonomiska livslängden per kW med säkrings- eller effekttariff.

5.4

Svar från intervju

Här sammanställs resultat till intervjufrågor som ställts till nätägare som har infört eller planerar att införa effekttariffer. Svaren sammanfattas anonymt. Totalt kontaktades sju elnätsbolag. Av dessa har sex bolag infört effekttariffer och en planerar att införa. Tre nätägare återkom med svar, nätägaren som planerar att införa effekttariffer samt två nätägare som redan infört. Frågor som ställts samt svar som erhållits sammanställs enligt följande:

1. Vad är anledningen till att företaget valt att införa effekttariffer?

Nätägare A motiverar införandet av effekttariffer med att det blir en mer rättvis avgift eftersom den baseras på kundens verkliga användning av nätet. Nätägare A poängterar även att elnätet definieras av sin kapacitet och inte som hur mycket energi som transporteras på nätet. Själva energin som transporteras via nätet motsvarar en liten del av den totala

Nätägare B svarar att motivet för att införa effekttariffer är att följa intentionerna från det regelverk som finns för nätägare, samt av miljö och hållbarhetsskäl. Även här var svaret att kunden får en större frihet att förändra sin kostnad samt att avgiften motsvarar den mer faktiska användningen av nätet.

Nätägare C svarar att anledningen till införandet är i syfte att jämna ut belastningen på nätet, samt ge kunder större möjlighet till att påverka sin elkostnad.

2. Allt fler installerar solceller på sina hustak, kan företaget se om och hur dessa mikroproducenter påverkats av effekttariffer jämfört med tidigare energibaserade nättariffer?

Här svarar nätägare A och B att det ej går att se någon skillnad, bland annat på grund av att de ej har tillgång till bruttoproduktionen hos anläggningen.

Inget svar på denna fråga har erhållits för nätägare C.

3. I företagets effekttariffer använder ni er av en säsongsbaserad höglastdel, kan ni se om denna har påverkat lönsamheten för solcellsägare och i så fall hur?

På denna fråga svarar nätägare A att effekttariffen är utformad att spegla kostnaden för elnätet. På vintern är belastningen av nätet tyngre och större delar av nätets kapacitet används, därför är en högre avgift vintertid relevant. Motsatsen gäller på sommaren då en större del av nätets kapacitet är fri och kunder debiteras därför av en lägre avgift.

Nätägare B svarar att detta var svårt med samma anledning tidigare fråga. Annars liknande svar som nätägare A.

I övrigt kommenterar nätägare A att lönsamheten för solceller inte är en parameter när man utvärderar kostnader för elnätet, men att ett byte till effekttariffer borde ge solcellsägare besparingar till att investera i energilager som kan laddas av solcellerna under dagen vilket kan bidra till att minska effekttopparna och kostnaden. Det skulle även gå att nyttja

effekttariffens tidsintervall då nätkostnaden är låg eller obefintlig för att ladda ett energilager med samma resultat. Detta påvisade även nätägare C med kommentaren att solceller i

kombination med batterilager kan bli mer intressant i framtiden i och med effekttariffer.

5.5

LCOE och lönsamheten

Med LCOE-metoden beräknas ett resultat angående solcellernas produktionskostnad baserat på kostnadsskillnader mellan säkrings- och effekttariffen. Lönsamheten kan studeras i återbetalningstiden som är beräknat från resultatet av LCOE. Tabellerna inkluderar investeringsstöd och skattereduktion.

Här redovisas resultatet av lönsamheten för år 2019 med samtliga villaägare (Tabell 14). Den gröna tabellen visar hur återbetalningstiden samt nuvärdet per installerad kW varierar mellan villaägarna med säkringstariff. Blå tabellen visar samma resultat, men med

effekttariff. Resultatet visar att det finns en skillnad i återbetalningstiden mellan tarifferna, där effekttariffen i de flesta fall har en högre återbetalningstid och lägre nuvärde. Resultatet för villaägare 1 har en skillnad på 3 år mellan tarifferna. Villaägare 2 och 3 har en skillnad på 1 års återbetalningstid mellan säkrings- och effekttariff.

Tabell 14 Resultat av LCOE per installerad kW – 2019 Säkringstariff & Effekttariff, samtliga villaägare.

Tabell 15 visar hur lönsamheten mellan säkrings- och effekttariff ser ut för villaägare 1 och 3 år 2018. Samma mönster angående längre återbetalningstid och lägre nuvärde gäller för effekttariffen i denna tabell. Återbetalningstiden för villaägare 1 skiljer sig mellan tarifferna med 3 år. Villaägare 3 har ingen skillnad i återbetalningstiden 2018. Beräkningen använder hela år, det betyder att villaägare 3 kan ha en återbetalningstid som är högre vid effekttariff men redovisas som 16 år. Nuvärdet för villaägare 3 är lägre vid effekttariff, en försämring av lönsamheten går därför fortfarande att se, trots samma återbetalningstid.

2018 var ett år med mycket bra förhållanden för solceller. Hög produktion från solcellerna under fler månader till följd av hög solinstrålning 2018, har medverkat till lägre

återbetalningstid och högre nuvärde jämfört med 2019.

Tabell 15 Resultat av LCOE per installerad kW – 2018 Säkringstariff & Effekttariff, samtliga villaägare.

5.5.1

Känslighetsanalys av LCOE-metod

En känslighetsanalys genomförs för utvalda parametrar i investeringskalkylen. Ett ursprungsvärde tillsammans med variationens storlek presenteras i Tabell 16.

Känslighetsanalysen presenteras grafiskt i Figur 13. Figuren visar att de största ökningarna av nuvärdet sker då pris köpt el eller intäkten för såld el ökar. Största minskningen av nuvärdet sker då investeringskostnaden ökar.

Tabell 16 Ursprungsvärden känslighetsanalys.

Ursprungsvärde Variation Enhet

Investeringskostnad 18 000 13 500 – 22 500 ±25% [kr]

Kalkylränta 2,0% 1,0 – 4,0% _+100% -50%,

Pris köpt el 1,00 0,75 – 1,75 -25%, _+75% [kr/kWh]

Andel egenanvänd el 30% 15 – 45% -50%, _+50%

Intäkt såld el 0,40 0,20 – 0,60 -50%, _+50% [kr/kWh]

Figur 13 Känslighetsanalys av parametrar

Tabell 17 visar spridningen av återbetalningstiden beräknat med varje nätägares faktiska prissättning av nätavgifter. Variationen av den faktiska återbetalningstiden varierar med upp till och med 2 år, jämfört med resultatet där ett medelvärde av nätägarnas nätpriser använts.

6

DISKUSSION

Här diskuteras resultat som erhållits genom den metod som arbetet valt att tillämpa samt aspekter som felkällor samt vilka konsekvenser resultatet kan leda till.

6.1

Sammanställning av beräkningsvärden

Enligt resultatet och Tabell 10 bekräftas en del resultat som förväntat. Produktionen hos solcellsanläggningarna kan direkt kopplas till total installerad effekt. Värt att notera är att villaägare 1 med lägst produktion och högst total elanvändning, har en relativt hög

egenanvändning av den totala produktionen hos solcellerna. Utifrån resultatet går det inte att dra någon slutsats om vad som påverkar andelen egenanvändning hos villaägarna. Lägre installerad effekt ger en mindre produktion, det är då enklare att använda en större andel av egenproducerad solel. Andelen egenanvänd el är av betydelse eftersom det är en faktor som har inverkan på lönsamheten för villaägarna. Hur stor denna betydelse av andel egenanvänd el har visar Figur 13. Högre andel egenanvänd el om möjligt, skulle öka lönsamheten hos villaägarna, men inte lika mycket som en lägre investeringskostnad eller högre elpris.

Villaägare 1 har högst total elanvändning av samtliga nätägare. Detta är med stor säkerhet på grund av att villaägare 1 använder huvudsakligen en el-patron i ackumulatortank för att värma bostaden. De andra villaägarna använder fjärrvärme för uppvärmning, vilket kräver mindre direkt tillförsel av elektricitet. Andra faktorer är skillnader i beteende kring

elanvändning hos villaägaren. Eftersom det finns variationer hos alla villaägare exempelvis antal personer per hushåll eller eldrivna tillägg till hushållet exempelvis ett elektriskt bastuaggregat eller elbil kan skillnader i elanvändning uppstå.

Tabell 11 och Tabell 12 visar en sammanställning av bland annat i kostnader per år och nätvärden av egenanvänd solel för både säkring- och effekttariff år 2019. För villaägare 1 och 3 visar resultatet att medelkostnaden både med och utan solceller vid effekttariff är lägre än fallet med säkringstariff för samma år. Samma sak gäller inte för villaägare 2 som har en försumbar skillnad i nätkostnad utan solceller mellan tarifferna. I Tabell 13 gäller motsatsen under 2018 för villaägare 1. Anledningen till skillnaden grundas i olika förutsättningar mellan åren, 2018 var ett förhållandemässigt bättre år för solceller med hög solstrålning följt av högre produktion. Villaägare 1 har lägre effektförbrukning troligtvis till följd av varmare väder 2018, som därför krävde mindre uppvärmning av bostaden. Enligt Figur 4 skiljer sig storleken på effekttopparna mellan åren 2018 och 2019, vilket stärker denna misstanke. Större effekttoppar leder till en högre kostnad med effekttariff. Det är därför svårt att dra en slutsats till vilken tariff som generellt är billigast endast sett från dessa två år. Att

effekttariffen generellt kostar mindre, med och utan solceller går inte att säga från det begränsade urval som gjorts.

Det går att se en klar skillnad mellan nätvärdet i egenanvänd el mellan tarifferna (Tabell 11, Tabell 12). Nätvärdet för egenanvänd el är lägre för effekttariff än för säkringstariff och solcellernas lönsamhet påverkas därför negativt i fallet av effekttariffer.