Bengts nya villablogg

Solceller på varje hus i framtiden

Bengts nya villablogg

Ökar sol och vind kravet på reglerkraft?

På grund av den variabla produktionen av sol och vind hävdas ofta att om vi har mera sol- och vindkraft i vår elproduktion kommer vi också att behöva mera reglerkraft för att klara produktionsvariationerna och därmed kostsamma investeringar i reglerkraft. Stämmer det? Nej, inte under åtskilliga år framöver.

Professor Lennart Söder, KTH, har den 20 november i år publicerat rapporten ”På väg mot en elförsörjning baserad på enbart förnybar el i Sverige: En studie om behovet av reglerkraft. Version 1.0” som kastar välbehövligt ljus över denna fråga.

Söder konstaterar att ”Detta är en första upplaga där möjligheterna att integrera 45 TWh vindkraft och 10 TWh solkraft studeras. I rapporten visas att trots en mycket större andel variabel förnybar kraft så sker inga dramatiska förändringar av behovet av reglerkraft jämfört med idag, dvs kraftsystemets förmåga att följa med nettoförbrukningen från timme till timme”.  Under 2000-talet har Sveriges årliga elanvändning varit i genomsnitt 145 TWh/år. Vi kan alltså installera vind och sol motsvarande 38% av elanvändning utan någon drastisk ökning av reglerkraftbehovet.

Med tanke på att vi vid senaste årsskiftet hade installerat 15,8 MW solel i Sverige som antaget en genomsnittlig solelproduktion på 800-900 kWh/kW kan producera 13-14 GWh per år är vi väldigt, väldigt långt ifrån 10 TWh. Det är därför dags att stryka argumentet om ökat behov av reglerkraft i debatten om mera solel i Sverige under i vart fall tio år framöver.

Ett intressant faktum i sammanhanget är att vind och sol kompletterar varandra. Nedanstående diagram från rapporten ”Electricity production from solar and wind in Germany in 2012” från Fraunhofer ISE visar produktion av sol- och vindel per månad under 2012 i Tyskland. Diagrammet visar att det blåser mera på vintern och är soligare på sommaren.

Den installerade solcellseffekten i Tyskland är sedan augusti högre än den installerade vindkrafteffekten. Den 9 november hade man imponerande 31,769 GW solceller och 29,440 GW vindkraft installerat i Tyskland. I Sverige hänger vi nästan med vad gäller vind men är sorgligt efter Tyskland vad gäller solceller. I Tyskland har man installerat 386 W solceller per innevånare medan vi i Sverige ligger på 2 W per innevånare (antaget att vi har runt 20 MW installerat idag). Det kan bara bli bättre i Sverige…

PS. I en debattartikel i Ny Teknik 2013-06-10 tipsade Lennart Söder om den tyska studien “Features of an electricity supply system based on variable input” av Friedrich Wagner från 2012. Han gjorde slutsatsen att “Within the boundaries of this study, we find that RE can be integrated up to a share of about 40% of the annual demand with manageable consequences.” och Lennart Söder nämnde att det skulle motsvara 60 TWh sol- och vindkraft i Sverige om denna andel även skulle gälla i Sverige.

Se även Lennart Söders rapport “På väg mot en elförsörjning baserad på enbart förnybar el i Sverige” från 2013-10-21.

Elproduktion från sol och vind per månad 2012 i Tyskland. Källa: Fraunhofer ISE.

Elproduktion från sol och vind per månad 2012 i Tyskland. Källa: Fraunhofer ISE.

Nettodebitera mera

Naturskyddsföreningen har idag släppt en ny rapport som heter “Nettodebitera mera“. Man pläderar för införande av årsvis nettodebitering.

En flitigt använd referens är Elforsk rapport 10:93 ”Konsekvenser av avräkningsperiodens längd vid nettodebitering av solel”, författad 2010 av Andreas Molin, Joakim Widén, Bengt Stridh (projektledare) och Björn Karlsson. Kul att denna omfattande rapport kommer till användning. Vid utvärderingen av Elforsk SolEl-program för perioden 2008-2011 var det också en av de högst rankade rapporterna.

Händelsevis finns även en del referenser till denna blogg i Naturskyddsföreningens nya rapport.

Maria Lindén åker på en smal spolkant i övergången mellan nyare is (höger) och något äldre is (vänster). 2012-12-09.

Maria Lindén åker på en smal spolkant i övergången mellan nyare is (höger) och något äldre is (vänster). 2012-12-09.

Snökaos

Ett rejält snöfall har gjort att både solceller och solfångare nu är helt snötäckta på vårt tak. Åtminstone 5 cm snö är det på solcellerna, den mesta av snön har trots allt blåst av taket.

Visst ger snö ett bortfall av solelproduktion, men bara 5,9% av den årliga solinstrålningen i Stockholmstrakten infaller under november-februari. Det är alltså inte så mycket att hetsa upp sig över lite snö och det finns ingen större anledning att rengöra solcellsmodulerna från snö.

Man kan jämföra med att den årliga solinstrålningen varierar med ungefär ±10% mellan olika år enligt SMHI:s mätningar.

Fördelning av global solinstrålning under ett år i Stockholm under normalperioden 1961-1990. Enligt data från SMHI.

Fördelning av global solinstrålning under ett år i Stockholm under normalperioden 1961-1990. Enligt data från SMHI.

Behövs mer elproduktion i Sverige?

I dagens VLT fanns debattartikeln ”Vi behöver mer elproduktion och kärnkraft” skriven av Folkpartiets miljögrupp i Västerås. Orsaken till behovet anges vara att ”elkonsumtionen i världen har uppvisat en linjär stegvis ökning” och att 10 TWh el anges behövas när vi övergår till elbilar.

Låt oss först titta på Sveriges elanvändning. Diagrammen nedan visar Sveriges elanvändning under åren 1970-2011 enligt Energimyndighetens ”Energiläget i siffror 2012”. Man ser att elanvändningen efter 1990 ökat blygsamt i Sverige. Elanvändningen 2011 var låga 139,3 TWh (inklusive 10,2 TWh i överföringsförluster) vilket var 0,6 TWh mindre än 1990. Det finns variationer mellan åren på grund av industrins aktivitet och vädervariationer. Under perioden 1990-2011 har elanvändningen ökat med 3,8 TWh/år om man utgår från en rätlinjig elanvändning under dessa år (svart linje i det andra diagrammet), vilket ger en genomsnittlig ökning på blygsamma 0,18 TWh/år. Det var inte länge sedan vi läste att vindkraften under senaste året producerat 7 TWh, vilket mer än väl täcker den ökade genomsnittliga elanvändningen sedan 1990.

Det är också värt att notera att under alla månader från och med april 2011 till och med juli 2012 har vi haft en nettoexport av el från Sverige enligt statistik från Svenska Kraftnät. Statistiken är inte färdigställd för resten 2012 men jag antar att det varit nettoexport även under höstmånaderna. Under 2011 blev nettoexporten 7,2 TWh. Under januari-juli 2012 var nettoexporten 11,1 TWh vilket kan jämföras med 2,0 TWh nettoexport under samma period 2011. Under 2010 då elanvändningen var relativt höga 147,6 TWh hade vi däremot en nettoimport på 2,1 TWh. Det är ungefär lika mycket som den förväntade energibesparingen på 2 TWh när vi går över till LED-lampor istället för vanliga glödlampor, enligt Energimyndigheten. Under de senaste åren har vindkraftproduktionen ökat så mycket att vi under ett normalår kan förväntas oss en nettoexport av el från Sverige de kommande åren.

Hur är det då med de 10 TWh el som skulle behövas om alla bilar i Sverige var elbilar? Först borde man kanske fundera på vilken tidshorisont vi pratar om innan vi har nått dit. Det skulle ta i runda slängar 20 år att byta hela fordonsbeståndet om vi började idag med tanke på att medelåldern för svenska bilar är runt nio år. Men det stora skiftet till elbilar har inte börjat på allvar ännu och frågan är också om inte plug-in hybrider kommer att bli ett mellansteg. Såg i Volvo Life 2/2012 att en Volvo 60 plug-in hybrid kostar 569 000 kronor i grundutförandet, så det gäller att vara stadd i kassa.

Om vi skulle sätta solceller på en fjärdedel av de 400 km2 tak- och fasadytor som tar emot minst 70% av maximal solinstrålning skulle vi kunna producera ca 10-15 TWh solel per år och därmed på årsbasis kunna täcka det ökade elbehovet för det fall att alla bilar skulle vara elbilar någon gång i framtiden, som är längre än 20 år bort och som därmed ger oss tillräcklig tid att hinna bygga ut solelproduktionen.

Om vi i framtiden ska övergå till helt förnyelsebar elproduktion, dit kärnkraft inte räknas, är det snarare en annan än mera elproduktion vi behöver i Sverige och att vi dessutom satsar kraftfullt på energibesparingsåtgärder. Den bästa energin är trots allt den vi inte använder…

PS 2013-01-16. Enligt preliminär statistik från Svensk Energi för 2012 blev elanvändning 141,7 TWh och elproduktionen rekordhöga 161,3 TWh, vilket gav ett rekordstort exportöverskott på 19,3 TWh.

Elanvändning i Sverige 1970-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1970-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1990-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Elanvändning i Sverige 1990-2011. Data från Energiläget i siffror 2012, Energimyndigheten.

Klicka på diagrammen för att se dem i större storlek.

Värde solel – 2. Elhandelspris

Solel som används direkt av producenten minskar behovet av köpt el. Priset för köpt el för ett hushåll består av en rörlig del och en fast del. Den egenproducerade solel som används direkt i huset och ersätter köpt el får samma värde som det rörliga priset för den köpta elen, där elhandelspriset är en del av detta pris.

Elhandelspriset kan variera beroende på avtal, elhandelsbolag, prisområde och hur mycket el man använder. Det är fritt fram att välja vilka elhandelsbolag man vill och det finns ca 120 stycken att välja på. Det är därför omöjligt att kortfattat ge en heltäckande bild av elhandelsprisets variation.

Det finns flera olika webbtjänster som ger elpriser. En sådan är Energimarknads-inspektionens Elpriskollen. Med hjälp av postnummer, elanvändning per år, typ av avtal (fast 1 år, rörligt löpande eller rörligt 1 år) och val av typ av faktura kunde jag snabbt få fram olika prisalternativ. Det skilde bara 7 öre/kWh mellan de nästan 90 företag som visades när jag valde rörligt löpande för vårt postnummerområde. I detta pris ingår inte bara elhandelspriset utan även energiskatt och elcertifikatavgift. Det var otydligt om eventuella fasta avgifter var medräknade. Under frågor och svar om jämförelsepris står ”Om avtalet har en årsavgift visas den här.” Menar man då att avgiften är inräknad i jämförelsepriset eller menar man att om det finns en fast årsavgift så visas avgiftens storlek?

Hos Kundkraft kan man som medlem delta i en omvänd auktion, där det elhandelsbolag som lämnat det lägsta priset vinner auktionen och får elavtal till deltagarna i auktionen. I avtalsvillkoren ingår att ”Elleverantören äger inte rätt att ta ut avgift för års-, uppläggnings-, eller faktureringsavgifter.” Man slipper alltså de fasta avgifterna. Vi använde Kundkraft i vårt förra hus och det fungerade bra tycker jag. Vi fick avtal med ett nytt elhandelsbolag vid varje auktion, men det var aldrig några problem med bytena av bolag.

Sedan den 1 oktober i år har man som kund möjlighet att välja timdebitering. Elhandelspriset följer då priset på Nord Pool spotmarknad. Till spotpriset tillkommer ett påslag som elhandelsbolaget gör. Exempelvis gör Vattenfall ett påslag på 2,5 öre/kWh, inklusive moms. Hos Fortum är påslaget 2,13 öre/kWh  om använder mer än 10 000 kWh/år, annars 3,63 öre/kWh. E.ON har ett påslag på 4,38 öre/kWh. När man har timdebitering betalar man energiskatt, elcertifikatavgift, nätavgifter, fasta avgifter och moms som vanligt, dessa poster påverkas inte av Nord Pool spotpris.

När det gäller Nord Pool spotpris är det värt att notera att det högsta timpriset under ett dygn vanligen inträffar ungefär mitt på dagen sommartid, när solcellerna producerar som bäst. Under maj-augusti i år (då Stockholmstrakten under ett normalår får 64% av solinstrålningen) var maxpriset mellan kl. 10 och kl. 14 för 64% av dagarna. Minpriset inträffade aldrig mellan dessa klockslag under denna period. Se diagrammen nedan. Det finns anledning att i framtiden återkomma till variationerna av Nord Pool spotpris lite mera i detalj.

I diagram här nedan visas Nord Pool spotpris timme under en slumpmässigt vald vecka i sommar. Det blev 11-17 juni och där ser man tydligt att spotpriset under vardagar är högst dagtid, vilket passar bra för solelproduktionen och de som får ersättning för överskottsel som matas in till nätet enligt Nord Pool spotpris. Under helgen (16-17 juni) fanns inte denna tydliga prisprofil.

Tidigare inlägg i serien

Värde solel – 1. Fem delar

Timme med maxpris på Nordpool 20120101-20121129. Kl 0-1 är timme 1 o.s.v.

Timme med maxpris på Nordpool 20120101-20121129. Kl 0-1 är timme 1 o.s.v.

Timme med minpris på Nordpool 20120101-20121129. Kl 0-1 är timme 1 o.s.v.

Timme med minpris på Nordpool 20120101-20121129. Kl 0-1 är timme 1 o.s.v.

Nord Pool spotpris per timme 20120611-20120617.

Nord Pool spotpris per timme 20120611-20120617.

Klicka på diagrammen för att se dem i större skala.

Den ultimata julklappen!?

Folks, julen närmar sig. Du letar desperat efter något som dina kära inte har sedan tidigare. Detta är definitivt den ultimata julklappen i sådana lägen.

Granngården har en fröautomat ”Ånnsjön” med solceller!! Är man medlem hos Granngården får man denna vecka 100 kr i rabatt på det normalpriset, som är 379 kr.

När det blir mörkt är tanken att fröautomaten ska ge stämningsbelysning.

Huum… Vi har visserligen redan fem fröautomater för solrosfrö, hampafrö, jordnötter och talg utanför vår matplats. Men denna fröautomat är helt enkelt oemotståndlig. Jag hänger på låset på Granngården i morgon och Maria kommer att få sig en överraskning i jul. Hehe…

Fröautomat Ånnsjön med solceller. Källa: Granngården.

Fröautomat Ånnsjön med solceller. Källa: Granngården.

Värde solel – 1. Fem delar

Att bedöma värdet av den solel man producerar är långt ifrån trivialt, som den kommande serien inlägg kommer att visa. Jag delar upp det på flera inlägg, eftersom det skulle bli alltför långt att skriva allt i ett inlägg. Jag samlar det hela under meny Värde solel, som kommer att uppdateras vartefter nya inlägg görs.

Det ekonomiska värdet av den solel man producerar kan bestå av fem delar:

  1. Solel som används direkt av producenten minskar behovet av köpt el.
  2. Lagstadgad ersättning från nätbolaget för ”nätnytta” av överskott av solel som matas in till nätet.
  3. Ersättning för såld överskott av solel som matas in till nätet.
  4. Ersättning för elcertifikat.
  5. Ersättning för ursprungsgarantier.

Producerar man inget överskott som matas in till nätet är det endast punkt 1, 4 och 5 som gäller.

1. SOLEL SOM ERSÄTTER KÖPT EL

Solel som används direkt av producenten minskar behovet av köpt el. Priset för köpt el för ett hushåll består av en rörlig del och en fast del. Den egenproducerade solel som används direkt i huset och ersätter köpt el får samma värde som det rörliga priset för den köpta elen.

Rörlig del

Den rörliga delen av elpriset debiteras per kWh, eller i enstaka fall per kW, och består av

  • Elhandelspris. Bestäms av elhandelsbolaget. Man kan fritt välja elhandelsbolag. Det finns ca 120 elhandelsbolag i Sverige enligt Energimarknadsinspektionens hemsida.
  • Elcertifikatavgift. Bestäms av elhandelsbolaget och är numera oftast inbakat i elhandelspriset, men i vårt fall specificeras denna avgift separat så vi kan se hur stor denna avgift är.
  • Energiskatt. Enligt Lag (1994:1776) om skatt på energi, Kapitel 11. Bestäms av regeringen. Debiteras av elhandelsbolaget.
  • Elöverföringsavgift. Bestäms av nätbolaget som har monopol, man kan inte välja nätbolag. Energimarknadsinspektionen är en tillsynsmyndighet som på uppdrag av regeringen granskar om nätavgifterna är skäliga och beslutar om intäktsramar för nätföretagen. Det finns ca 170 nätbolag i Sverige enligt Energimarknadsinspektionens hemsida.
  • Moms, på alla ovanstående poster. Man betalar alltså även moms på energiskatten.

Fast del

En fast abonnemangsavgift per år betalas till nätbolaget och oftast även till elhandelsbolaget. Denna avgift påverkas inte av hur mycket el man använder under året.

I kommande inlägg börjar granskningen av de olika rörliga delarna.

Skrynkellav (vänster) och svampen kantöra på död klibbalgren. Dyudden 24 november 2012.

Skrynkellav (vänster) och svampen kantöra på död klibbalgren. Dyudden 24 november 2012.

Vad kostar solceller i Tyskland?

Här är en uppföljare till inläggen Statistik över solcellsinstallationer i Sverige – 3. Pris och Vad kostar solceller i Danmark?

I Tyskland finns bra statistik för priser på solcellsanläggningar från den tyska branschorganisationen Bundesverband Solarwirtschaft (BSW Solar). I den senaste rapporten har de ändrat systemstorleken till max 10 kW istället för tidigare max 100 kW. Priserna avser nyckelfärdiga anläggningar.

I genomsnitt 1 751 Euro/kW, exklusive moms, kostade ett komplett solcellsystem på 10 kW i Tyskland i början av fjärde kvartalet 2012. Med en kurs på 8,62 kr/Euro (Dagens Industri idag) blir det 15 094 kr/kW exklusive moms och 17 961 kr/kW inklusive tysk moms på 19%. Priserna har minskat med 20% under senaste året och 38% under de två senaste åren i Tyskland! Man kan inte annat än fascineras över att den snabba prisutvecklingen fortsätter. Nedanstående diagram visar prisutvecklingen i Tyskland sedan 2006, inklusive moms och med en växlingskurs på 8,62 kr/Euro.

Vad det innebär i produktionskostnad per kWh kan du se under fliken “Kostnad solel“. Med dessa systempriser är produktionskostnaden per kWh för solel i Tyskland, utan något stöd!, långt under priset för köpt el för en vanlig elkonsument i Tyskland. Konsumenternas elpris i Tyskland var 0,253 Euro/kWh (2,18 kr/kWh vid kurs på 8,62 kr/Euro) under 2011. Se även inlägg från 7 juni där rapport från Fraunhofer ISE också konstaterat att produktionskostnaden för solel är billigare än köpel för en konsument i Tyskland.

Detta betyder att inmatningstarifferna snart har spelat ut sin roll i Tyskland. Det blir lönsamt att installera solceller även utan stöd för en elkonsument. Men det återstår att finna en lämplig lösning på hur ersättning för överskottselen ska regleras. En fråga som diskuteras i Europa är vad som ska ta vid efter inmatningstarifferna.

Sverige ligger långt efter Tyskland när det gäller utnyttjande av solceller. I Tyskland hade man till och med augusti installerat 1,22 miljoner solcellsanläggningar med en total effekt på 30,05 GW. I Sverige är det ungefär ett tusental nätanslutna solcellsanläggningar och räknar vi även med de ej nätanslutna solcellsanläggningarna har vi sammanlagd effekt på ca 20 MW i Sverige. Räknat per innevånare har Tyskland 365 W installerat och Sverige 2 W.

Man bör ha i åtanke att södra halvan av Sverige har ungefär samma solinstrålning som norra halvan av Tyskland. Den himmelsvida skillnaden mellan hur många solcellsystem som installerats i Sverige och Tyskland beror inte på stora skillnader i solinstrålning utan på de gigantiska skillnaderna i politisk viljeinriktning när det gäller solenergi (gäller såväl solel som solvärme)…

Prisutveckling för nyckelfärdiga 10 kW solcellssystem i Tyskland, inklusive moms. Data från BSW Solar.

Prisutveckling för nyckelfärdiga 10 kW solcellssystem i Tyskland, inklusive moms. Data från BSW Solar.

Klicka på diagrammet för att se det i större skala.

Vad kostar solceller i Danmark?

Med tanke på förra bloggen den 13 november om de priser som betalats för solcellsanläggningar som fått investeringsstöd här i Sverige kan det vara intressant att jämföra med priser i andra länder. Här är en jämförelse med vår granne Danmark.

Enligt ett ”Faktaark” från Energistyrelsen i Danmark 6 november 2012 var medelpriset 18 000 kr/kW i september 2012. Med en kurs på 1,16 SEK/DKK blir det 20 880 kr/kW. Det framgår tyvärr inte om priset är med eller utan moms, jag antar här att det är med moms.  Är man kund hos Vattenfall kan man köpa ett nyckelfärdigt paket på 2,94 kW för 21 429 kr/kW. Är man inte kund hos Vattenfall kostar paketet 23 810 kr/kW. Vi är alltså egentligen inte så långt efter Danmark, även om statistiken för de utbetalde investeringsstöden i Sverige visade att genomsnittspriset var nästan 12 000 kr/kW högre än i Danmark.

I början av 2012 hade Danmark ca 10 MW fördelat på 3 000 solcellsanläggningar. I Sverige hade vi vid årsskiftet 15,8 MW installerat, varav knappt 10 MW nätanslutet. För knappt ett år sedan var det alltså ungefär dött lopp mellan Sverige och Danmark om man jämför nätanslutna solcellsanläggningar. Fram till 6 november 2012 hade man registrerat ca 40 000 anläggningar i Danmark med en total effekt på ca 185 MW. Wow, vilken utveckling!!

Här i Sverige tuffar vi väl på med kanske något högre takt än ifjol men Danmark har dragit ifrån oss med hästlängder. Danmark håller på att se över sitt stödsystem så vi får väl se hur det utvecklar sig under 2013. Danmark har EU:s högsta elpris för konsumenter så även utan stöd blir produktionskostnaden för solel lägre än för hushållens pris för köpt el.

I kommande inlägg blir det en jämförelse med Tyskland, världsmästare i installerad solcellseffekt…

Registrerad solcellseffekt i Danmark. Källa: Energistyrelsen i Danmark. J.nr. 3401/1001-4896. 6 november 2012.

Registrerad solcellseffekt i Danmark. Källa: Energistyrelsen i Danmark. J.nr. 3401/1001-4896. 6 november 2012.