Solar PV in prosumer energy systems

A techno-economic analysis on sizing, integration, and risk

Tid: Må 2019-12-16 kl 10.00

Plats: F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm (English)

Ämnesområde: Energiteknik Planering och beslutsanalys

Respondent: Nelson Sommerfeldt , Tillämpad termodynamik och kylteknik

Opponent: Research Director Michel Haller, Institute for Solar Technology SPF, University of Applied Sciences HSR

Handledare: Hatef Madani Larijani, Tillämpad termodynamik och kylteknik; Björn Palm, Tillämpad termodynamik och kylteknik

Abstract

I övergången mot ett hållbart energisystem har takmonterade solceller unika fördelar; de kräver ingen extra mark och elenergin genereras direkt där den behövs. Inom bostadssektorn är flerfamiljshus särskilt intressanta på grund av stordriftsfördelar och deras större möjlighet att bidra till minskade utsläpp.

Denna avhandling identifierar och beskriver värdeerbjudanden för solceller i svenska flerfamiljshus via tre frågeställningar; optimering av installationens storlek, kvantifiering av investeringsrisken och den teknisk-ekonomiska potentialen för PV/termiska (PVT) paneler integrerade med bergvärmepump. Analysen grundas på en omfattande genomgång av tekniska och ekonomiska modeller för solceller, vilket resulterar i en katalog över prestandaindikatorer och tillämpbara utvärderingstekniker.

I analysen av storlekens betydelse hittas inget objektiv, tekniskt-ekonomiskt optimalt system utan bästa storlek beror av prosumentens personliga motiv. Att prioritera avkastning på kapitalet ger mindre system, medan lägre krav kan ge större storlek som når netto-noll energi med godtagbar avkastning. Det finns också ett starkt ekonomiskt incitament att använda gemensam mätning av fastighets- och lägenhetsel för att öka egen-förbrukningen, systemstorleken och den ekonomiska avkastningen. Monte Carlo-analys har använts för att kvantifiera investeringarnas osäkerhet och visar att väl utformade system har 81% chans att ge 3% avkastning, och även utan subventioner finns en 100% chans att få positiv avkastning. Om PVT integreras med bergvärmepump kan markytan för borrhål minskas med upp till 87% och ge en lägre livscykelkostnad än fjärrvärme, vilket kan bredda värmepumpmarknaden och minska hindren för elektrifiering av uppvärmningen.

Resultaten ger vägledning för svenska husägare då metodiken ger verktyg att identifiera personliga motiv i beslutsfattandet. Metoden är också användbar för forskare, företagsledare och beslutsfattare för att förstå prosument-perspektivet och främja installationen av solceller i den byggda miljön.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-263896

Innehållsansvarig:infomaster@itm.kth.se
Tillhör: Skolan för industriell teknik och management (ITM)
Senast ändrad: 2019-11-22