Simulering och dimensionering av ett solcellssystem på en skola i Mellansverige : En fallstudie med fokus på kostnadsoptimal anläggningsstorlek

Utbyggnationen av solceller ökar exponentiellt både i Sverige och internationellt. En anledning till detta är sjunkande priser, mer effektiv teknik, skattereduktioner och andra ekonomiska incitament samt ett ökande intresse från bland annat elbolag. I många fall behövs fortfarande ekonomiska hjälpmedel som just skattereduktioner eller investeringsstöd för att PV-system (solcellsanläggningar) ska bli förmånliga. I den här fallstudien undersöks möjligheten att installera solceller på Västerberg folkhögskola i Storvik. Fastigheterna ägs av Region Gävleborg. Bionär Närvärme AB som är ett dotterbolag till Gävle Energi AB tillhandahåller värme till fastigheterna via en pelletspanna. På sommaren används el till pannan då värmebehovet är lågt och det finns ett intresse att producera sin egen el med hjälp av solceller. El för uppvärmning tas från skolans elabonnemang och därför dimensioneras PV-systemet mot hela elbehovet. Syftet var att först identifiera lämpliga tak, för att sedan finna den mest kostnadsoptimala storleken på ett PV-system för skolan. Därefter utfördes en simulering för att ta reda på årlig elproduktion och med hjälp av dessa resultat kunde ekonomiska förutsättningar beräknas. Lämpliga takytor valdes ut med avseende på orientering, lutning, storlek och placering av elcentraler. Kvantitativa data gällande fastigheterna och elanvändning samlades in. Därefter testades olika dimensioner på anläggningen i Winsun för att finna den storlek som gav kortast rak återbetalningstid. Sedan utfördes simulering av vald systemstorlek i PVsyst där årligt elutbyte presenterades som resultat. Med hjälp av givna och beräknade värden för elanvändning, solcellsproducerad el, egenanvänd el och överproducerad el (som säljs ut på elnätet) kunde en ekonomisk analys utföras. Resultatet visar att den anläggningsstorlek som ger kortast återbetalningstid är strax under 100 kWp. Efter simulering av valda takytor i PVsyst uppnåddes en toppeffekt på 94,6 kWp. Detta gav en återbetalningstid på 7,8 år.The advancement of photovoltaic systems is growing exponentially both in Sweden and internationally. Reasons for this include decreasing prices, more efficient techniques, reduction in taxes as well as the increasing interest. In many cases, financial incentives like tax reductions or investment incentives are still necessary for photovoltaic systems to become profitable. In this case study, the possibility of installing a photovoltaic system at Västerberg folkhögskola in Storvik is examined. The properties are owned by Region Gävleborg. Bionär Närvärme AB, which is a subsidiary of Gävle Energi AB, provides the properties with heat through a pellet boiler system. In the summer however, electricity is used for the boiler when the heating requirement is less demanding, and there is an interest in producing electricity using solar cells. Since there is only one electricity subscription the PV-system is dimensioned with regards to the whole of the school’s electricity use including heating. The main purpose was to first identify suitable rooftops and then find the most costeffective size of a photovoltaic system for the school. Then, a simulation was performed to find out the annual electricity production and with the help of these results, an economic calculation could be determined. Suitable rooftops were selected with respect to orientation, angle, size and placement of distribution boxes. Quantitative data regarding the properties and electricity use were collected from Region Gävleborg. Subsequently, different photovoltaic system sizes were tested in Winsun to find the system size that yielded the shortest straight repayment time. Next, simulation of the selected system size was performed in PVsyst, where annual electricity exchange was presented as a result. An economic analysis could be carried out with the help of the values of electricity usage, solar-produced electricity, self-used electricity, over-produced electricity (which is sold to the power grid). The result shows that the system size that gives the shortest repayment time is just under 100 kWp. After simulation of selected rooftops in PVsyst, a peak power of 94.6 kWp was achieved. This gave a payback period of 7,8 years