Projektbenämning Utveckling av helhetslösningar för solel i bebyggelsen
Ansvarig Christer Kilersjö / Charlotta Winkler
Kontakt christer@eksta.se / charlotta.winkler@wsp.com
Projekttid 2016-2019

Nybyggnation av fyra flerbostadshus innebär förtätning av området vid Humlevägen i Fjärås. Sedan tidigare består området av ett äldreboende, en förskola, ett gruppboende och ett kontor. De befintliga byggnaderna med olika verksamheter har alla olika profiler av energibehov. Detta är ursprunget till det projekt som nu drivs av Eksta Bostads AB som 2016 erhållit finansiering från Energimyndighetens utlysning Medel för att integrera energiaspekter i fysisk planering. På uppdrag av Eksta projektleder WSP projektet liksom utför analyser och beräkningar.

Eksta har ett långt förflutet inom installationer av solvärme- och solelsystem. Av samma anledning som man vill flytta på egenproducerad solvärme mellan solfångare och byggnaders värme- tappvarmvattenbehov finns det även energitekniska och ekonomiska fördelar att dela på egenproducerad solel. Vid Humlevägen har förskolan, äldreboendet och gruppboendet alla sedan tidigare befintliga solcellsanläggningar, som är installerade efter befintlig takyta och som producerar mer el än vad behövs i byggnaden. På grund av regler i nätkoncessionslagen får fastighetsägare inte flytta el mellan bostadsbyggnader. Att göra just precis det skulle dock gynna ekonomin i investeringar för solcellsanläggningar. Om ett tak med stor och god potential för elproduktion kan utnyttjas till fullo och elen kan skickas till annan byggnad med samtidigt elbehov, men där taket har sämre eller dåliga förutsättningar för en solcellsanläggning, skulle det ge anläggningsägaren bästa ekonomiska avkastning på investeringen. Detta skulle även öppna upp för en snabbare utveckling av implementeringen av solelanläggningar i Sverige.

Vid sjukhus, militäranläggningar, skolor och flygplatser får fastighetsägare lov genom nätkoncessionslagen att bygga mikronät för att flytta el mellan byggnader, inom fastigheten. I förordning (2007:215) beskrivs undantag från kravet på nätkoncession där det formuleras att Ett internt nät som förbinder två eller flera elektriska anläggningar för produktion får byggas och användas utan nätkoncession. I pågående projekt hos Eksta åberopas detta undantag och ett mikronät har upprättats mellan de fyra nyproducerande flerbostadshusen.

Projektet ”Utveckling av helhetslösning för solel i bebyggelsen”, som startades 2016 syftar till att påvisa potentialen för ökad solelutbyggnad i Sverige genom möjliggörandet av delning av solel. Potentialen kommer påvisas genom att mäta och utvärdera solelanläggningarna och elbehovet i de nybyggda flerbostadshusen. Utöver detta görs även beräkningar för hur de befintliga byggnadernas elproduktion och elbehov skulle kunna matchas om även dessa anslöts till mikronätet. Ett mervärde som mikronätet kan ge utöver ökad egenanvändning av producerad solel är möjligheten till förskjutning av laster för att undvika onödiga effekttoppar, vilket ger möjligheter att minska säkringsstorlekar vid byggnadernas anslutningspunkter till elnätet.

Ett internt likströmsnät från företaget FerroAmp finns installerat mellan de nybyggda flerbostadshusen. Tekniken för solelanläggningar som fysiskt kopplas i mikronät bygger på delning av elen i likström, där solelen skickas till momentant behov genom särskild teknik och styrning.

Teoretiska beräkningar på potentialen för ökad egenanvändning av solel då överskottet överförs mellan byggnaderna räknades fram för två fall: endast de nybyggda flerbostadshusen sammankopplade (det som faktiskt byggts), samt alternativet att sammankoppla hela området inklusive befintliga byggnader (förskolan, äldreboendet, gruppboendet, kontoret och nybyggnationen). Under hösten 2018 utvärderas beräkningarna för det byggda mikronätet, baserat på mätdata från tidpunkten för inflyttning i november 2017. Än så länge har Eksta inte tagit beslut om att även sammankoppla mikronätet med de befintliga byggnaderna.

Resultat

Mikronätet som sammankopplar de nya byggnaderna

Beräkningar som utgår från att de nya byggnaderna kopplas ihop i ett mikronät, dvs det som faktiskt byggts, där solelen fördelas genom smart styrning efter momentant behov, visar ökad egenanvändning av solelen. Byggnader kopplade till ett mikronät möjliggör en högre grad homogent distribuerad använd el, dvs större andel solel kan användas vid olika tidpunkter vilket ökar egenanvändningen av solel.

Skillnaden i egenanvänd solel ses i diagrammen nedan, där vänster bild visar en egenanvändning på 56 % då byggnaderna är sammankopplade i ett mikronät. Höger bild visar motsvarande egenanvändning av solel i byggnaderna om de inte varit sammankopplade, 36 %. Totalt sett används 4 500 kWh/år mer solel direkt inom byggnaderna sammankopplade, istället för att denna skickas till elnätet.

En livcykelkostnadsanalys visar att elpriset har en större påverkan på lönsamheten vid upprättandet av ett likströmsnät jämfört med enskilda anläggningar. Analysen visar också att ett framtida högre elpris skulle öka lönsamheten för mikronätet.

Mikronät som sammankopplar de nya byggnaderna med de befintliga

Beräkningar som utgår från alternativet att de nya byggnaderna kopplas ihop i ett större mikronät, där även det befintliga beståndet med dess olika verksamheter ingår, visar en besparing av solel till elnätet på 28 000 kWh/år. Att på detta sätt sammankoppla byggnader där elbehoven varierar tydligare betyder alltså att 28 000 kWh solel per år skulle kunna användas inom området istället för att skickar in till elnätet. Skillnaden i egenanvänd solel ses i diagrammen nedan, där vänster bild visar en egenanvändning på 89 % inom mikronätet. Höger bild visar motsvarande egenanvändning av solel i byggnaderna om de inte är sammankopplade, på 57 %.

Överföringspotentialen av producerad solel via ett mikronät om även de befintliga byggnaderna sammankopplas är nästan sex gånger större än mikronätet som endast sammankopplar de nya flerbostadshusen. Anledningen till detta är alltså en mer homogen elanvändning till följd av byggnadernas varierande energibehovsprofiler samt högre sammanlagd solelproduktion. Detta tillsammans resulterar i en högre potential för egenanvändning av solel.

Kommande arbete

I projektets fortsättning kommer mätdata över ett år från elbehov och elproduktion i samtliga nybyggnationer utvärderas.

Potentialen av en hypotetisk nationell uppskalning av den förtätning som gjorts vid Humlevägen och sammankopplingen genom mikronät tas fram genom beräkningar och antaganden. Kopplat till detta berörs känsligheter och utmaningar i Sveriges elnät. Även likströmstekniken, både applikationer och utmaningar men även möjligheter med detta utreds och sammanställs för att utgöra beslutsunderlag för vidare arbete inom bostadsbolagets arbete med energieffektivitet.

Redovisning av teknik- och systemlösningarna liksom beräkningar och resultat kommer sammanställas i en rapport inför projektets avslutande. Under hösten 2018 kommer resultaten redovisas, dels vid ett seminarium med studiebesök den 17 oktober och på BeBos Resultatkonferens den 14 november liksom vid andra tillfällen. Denna sida uppdateras kontinuerligt med resultat liksom händelser kopplade till projektet.

Delar av projektet utfördes under 2017/2018 i samarbete med LTH, där ett examensarbete skrivet av Manuela Stierna ägnades åt utredningen. Läs hela examensarbetet här.