Påverkan på lönsamhetsberäkningen för solcellsanläggningar vid förbättrad prediktering av elutbytet

FN:s klimatpanel, IPCC, konstaterar att förutsättningarna för liv på jorden förändras och att denna förändring härleds med största sannolikhet till människan. Konsekvenserna påstås av andra framgångsrika forskningsinitiativ vara av sådan omfattning att det är motiverat att tala om en ny geologisk epok, Antropocen. En betydande drivkraft i denna förändring är människans utsläpp av växthusgaser som till del kan härledas till ett elbehov. Solceller är en teknik med vilken el kan produceras med betydligt mindre utsläpp av växthusgaser än konventionella tekniker. Utbyggnaden av solel är således en eftersträvansvärd miljöåtgärd. Lönsamheten för solel har varit ett hinder för utbyggnaden, i synnerhet för kommersiella anläggningar. En känslighetsanalys genomförd i en studie från 2014 som undersöker lönsamheten för solcellsanläggningar i Sverige visar att den beräknade elproduktionen det första året är den faktor, näst efter den initiala investeringskostnaden, som har störst påverkan på lönsamhetsberäkningarna. Den mest noggranna metoden för prediktering av elproduktionen det första året för en tilltänkt solcellsanläggning innebär användandet av kommersiella programvarupaket som PVsyst, Polysun och PV*SOL. I en studie från 2014 där några av dessa programvarupakets noggrannhet har jämförts konstateras en diskrepans i storleksordning sju till nio procent. Enligt samma rapport kan merparten av denna felberäknade elproduktion härledas till solcellsmodellen. Solcellsmodellen är den del av programvarupaketen som simulerar solcellens elproduktion utifrån värden på solinstrålning och solcellens temperatur. Det finns flera olika solcellsmodeller varav vissa påstås vara mer noggranna än andra. Det programvarupaket som sannolikt är vanligast förekommande vid projektering av solcellsanläggningar, PVsyst, använder inte den variant av solcellsmodell som påstås vara mest noggrann. I det här examensarbetet utreds hur implementeringen av en ny och mer noggrann solcellsmodell i PVsyst skulle påverka lönsamhetsberäkningarna för kommersiella solcellsanläggningar i Sverige. Arbetet består av två delar varav den ena delen genererat indata till den andra. I den första delen av arbetet har den mer noggranna solcellsmodellen och den solcellsmodell som återfinns i PVsyst programmerats i MATLAB. Noggrannheten vid återskapande av elproduktion utifrån mätdata har beräknats och skillnaden i noggrannhet mellan solcellsmodellerna har utgjort indata till den andra delen av arbetet, lönsamhetsberäkningarna. Lönsamhetsberäkningarna i det här arbetet springer ur de yttre förutsättningar som identifierats för ett verkligt fall där intressenten utgörs av en icke-privat aktör med en markyta tillgänglig för en solcellsinstallation. Resultatet visar att med den nya solcellsmodellen erhålls ett två procent mer noggrant beräknad elproduktion vilket motsvarar i storleksordning en fjärdedel av den totala diskrepansen hos predikteringsverktyget PVsyst. Detta slår inte igenom i lönsamhetsberäkningen i någon betydande omfattning men skulle hela diskrepansen kunna elimineras möjliggör det användandet av en kalkylränta ökad med cirka en halv procent. I arbetet framgår också att kommersiella solcellsanläggningar redan idag kan vara lönsamma då ett positivt nuvärde beräknats utifrån en kalkylränta på fem procent för en fix anläggning som utnyttjar markytan maximalt.Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC finds that the conditions for life on Earth are changing and that this change derives most likely to humans. The consequences claimed by other successful research initiatives to be of such magnitude that it is justified to speak of a new geological epoch, the Anthropocene. A significant driver of this change are human emissions of greenhouse gases, which to the part can be attributed to an electricity need. Photovoltaic is a technology with which electricity can be produced with significantly less greenhouse gas emissions than conventional techniques. The expansion of solar energy is thus a desirable environmental measure. The profitability of solar electricity has been an obstacle for the expansion, in particular for commercial establishments. In a sensitivity analysis performed in a study from 2014 which examines the profitability of photovoltaic (PV) plants in Sweden shows that the estimated production of electricity in the first year is the factor, second only to the initial investment cost, which has the greatest impact on the profitability calculations. In calculating the PV electricity different methods with different accuracy are used. The most accurate method involves the use of commercial software packages like PVsyst, Polysun, and PV * SOL. In a study from 2014 the accuracy of some of the above mentioned program packages was compared and notes a discrepancy in the order of seven to nine percent. According to the same report, the majority of this miscalculated power generation is attributable to the solar cell model. The solar cell model is the part of the software packages that simulate the solar cell power generation based on values of solar radiation and the solar cell temperature. There are several different solar cell models, some of which are claimed to be more accurate than others. The software package that is likely to be the most prevalent in the planning of photovoltaic plants, PVsyst, does not use the variant of the solar cell model that is claimed to be the most accurate. This thesis investigates how the implementation of a novel and more accurate solar cell model in PVsyst would affect the profitability calculations for commercial PV plants in Sweden. The work can be divided into two parts, where the first part generates input data to the other. In the first part, the more accurate solar cell model and the solar cell model that can be found in PVsyst are programmed in MATLAB. The accuracy of reconstruction of power generation based on measurement data is calculated and the difference between the solar cell models are input to the second part of the work, the profitability calculations. The profitability calculations in this work springs from the outer conditions identified for a real case where the interested party consists of a non - private operator with a ground area available for a solar installation. The results show that the new solar cell model is two percent more carefully when calculating the electricity generation, which corresponds in order of a quarter of the total discrepancy of prediction tool PVsyst. This does not strike through in the profitability calculation to any significant extent but would the whole discrepancy be eliminated it would allow the use of a discount rate increased by about half a percent. The work also shows that commercial photovoltaic systems today can be profitable. A positive net present value was calculated based on a discount rate of five percent for a fix installation that cover the whole area.