The Potential for Photovoltaic Energy Production in a Norwegian Business Buildning: a Simulation Study of Posthuset in Oslo

Masteroppgaven tar for seg et mulighetsstudie for å ha solceller på Posthuset i Oslo, i forbindelse med et rehabiliteringsprosjekt kalt Urban Mountain. Urban Mountain er det norske vinnerprosjektet av Nordic Built Challenge i 2013 og har designet Posthuset til et bærekraftig næringsbygg, med mulighet for å oppnå høyeste nivå for BREEAM sertifisering. I oppgaven er det simulert potensiell energiproduksjon med ti ulike oppsett av solceller på sør-, øst- og vestfasaden, samt på taket til Posthuset. Simuleringene er gjort i programmet PVsyst, som er designet for solcelleanlegg. Et viktig mål med rehabiliteringsprosjektet Urban Mountain, er at Posthuset skal bli et lavenergi bygg. En sentral del av masteroppgaven er å finne gunstige oppsett med solceller på Posthuset og anslå hvor mye det elektriske energiforbruk kan reduseres. I oppgaven er det presentert to løsninger med oppsett av solceller. Den ene løsningen presenterer den mest økonomisk gunstige løsningen, i forhold til hvor mye energi solcelleanlegget klarer å produsere ut ifra installert kapasitet. Den andre løsningen presenterer et oppsett av solceller som maksimerer den årlige energiproduksjonen ut ifra oppsettene som er simulert i PVsyst. Løsningene er kalt økonomisk og maksimal løsning. Ved økonomisk løsning er det foreslått solceller på sør- og østfasaden over en høyde på 33,5 meter, samt solceller på taket i et fritt montert oppsett, installert parallelt med bygningskroppen og med en modulhelning på 5°. Solcellene på fasaden utgjør et areal på 2 419 m2, som tilsvarer ca. 35 % av fasadearealet over 33,5 meter. Solcellearealet på taket utgjør 807 m2 og er fordelt utover hele taket på de to sørvendte blokkene. Totalt er det installert en kapasitet med nominell effekt 522 kWp, noe som i løpet av et år produserer 0,39 GWh. Dette utgjør 7,7 % av det årlige elektriske energiforbruket til Posthuset, noe som tilsvarer en reduksjon på 79 kWh/m2 til 73 kWh/m2. Ved maksimal løsning ble årlig netto elektrisk energiforbruk redusert til 71 kWh/m2, med en årlig produksjon på 533 kWh, som tilsvarer 10,5 % av elektrisk forbruk. Maksimal løsning har installert 808 kWp med solceller, noe som utgjør et solcelleareal på 6 656 m2. Maksimal løsning er dermed mindre energi- og plasseffektiv, sammenlignet med økonomisk løsning. Begge løsningene hadde tilfeller i løpet av året der effektproduksjonen fra solcelleanlegget var høyere enn det elektriske effektforbruket til Posthuset. For tilfeller ved produksjonsoverskudd kan overskuddet enten mates ut på nettet, eller lagres i et energilager. Ved å mate overskuddsenergi ut på nettet vil Posthuset falle inn under Plusskundeordningen dersom det ikke ved noe tidspunkt mates inn mer enn 100 kW. Prisutviklingen på solcelleanlegg har vært gradvis synkende i Europa, og i noen land har den blitt konkurransedyktig med energiprisen for elektrisitet fra strømnettet. I Norge har solcellemarkedet hatt noe treger utvikling, men det fikk et oppsving i 2014. Masteroppgaven tar for seg en lønnsomhetsanalyse som presenterer energikostnaden over en antatt levetid for solcelleanlegget. Lønnsomhetsanalysen er beregnet med LCOE-metoden, med utgangspunkt i både økonomisk og maksimal løsning. Med økonomisk løsning resulterte lønnsomhetsanalysen i en energipris mellom 1,5-2,6 kr/kWh, under standard betingelser definert i oppgaven, og en antatt levetid på 25 år. Energiprisen varierer med et øvre, nedre og middels nivå for investeringskostnad. Energiprisen med maksimal løsning ble høyere, ettersom den innebærer mindre energieffektive løsninger. I oppgaven er det også gjort en følsomhetsanalyse for LCOE med økonomisk løsning, som viser endring i energikostnad ved varierende diskonteringsrate og årlige kostnader. For å redusere LCOE er det også mulig å søke om økonomisk støtte fra ulike støtteordninger. For dette prosjektet vil det være mulig å søke på Enova sitt program ”støttet til eksisterende bygg”.M-M