Local Storage of Solar Energy in Batteries  : A Study on the Profitability of Investing in Solar Cell Batteries for Tenant-owner Associations

Solceller är en framåtskridande innovation som ständigt utvecklas i takt med att det blir mer fokus på hållbar energiutveckling. Sveriges elproduktion har gått över till att använda allt fler intermittenta energikällor som sol- och vindkraft och staten erbjuder således diverse subventioneringar för att uppmuntra privatpersoner och föreningar till att fortsätta producera förnybar el. Problemet som uppstår kring en solcellsproduktion blir att hushåll och föreningar som producerar el inte kan tillgodogöra sig samtlig el som producerats, utan säljer överskottsel till staten samt företag och behöver vid låg produktion sedan återköpa elen för ett dyrare pris. Energilagring är en växande utmaning och denna studie avser lagring av egenproducerad solel i litium-jon batterier. Syftet är att undersöka om det finns möjlighet att en investering i lokal batterilagring kan bli lönsam i framtiden. Faktorer som batteripris, batteriets livslängd och elpris inkluderas samt hur detta styr marknaden idag. Samtliga beräkningar har utgått ifrån bostadsrättsföreningen Bladet i Bergshamra. Anläggningen har fem hus och sex växelriktare, en förenkling tillämpas på modellen så att varje hus har en växelriktare och ett batteri, alltså sammanlagt fem batterier i systemet. För att undersöka huruvida en investering i batterier skulle se ut har elpriset, prisutvecklingen för litiumjonbatterier, samtlig energiförbrukning för lägenheterna och fastigheten samt energiproduktionen undersökts i olika fall. Det har dessutom utförs en känslighetsanalys för att se hur olika parametrar påverkar lönsamheten. Resultaten visa att de batterier kan öka andelen av egenanvänd solenergi med 7,2 % och att en investering i solcellsbatterier i dagsläget inte är lönsam för BRF Bladet och att det krävs mer än en reduktion av priset för att uppnå lönsamhet. I ett fall har priset reducerats med 85% och det skulle då ta ungefär 16 år att tjäna in grundinvesteringen. Slutsatser som kan dras är att BRF Bladet inte bör investera i batterilager till dess solcellsanläggning i närtid enbart för lagring av överskottsel, eftersom ökningen av egenanvänd solenergi är marginell och priset högt. I framtida arbeten bör möjligheterna att utöver lagring av solenergi även ladda batterierna från elnätet undersökas, eftersom det skulle kunna möjliggöra att investeringen blir lönsam inom en närmare framtid. Solar cells are a progressive innovation that is evolving as there is more focus on sustainable energy development. Sweden's electricity production has switched to using more and more intermittent energy sources, such as solar- and wind power and the state offers various subsidies to encourage private individuals and associations to continue the production of renewable electricity. The problem that arises with a solar cell based electricity generation is that households and associations that produce electricity cannot utilize all the electricity produced, and have to sell all the surplus electricity. This leads to the micro producers having to buy the electricity back for a more expensive price when needed. Energy storage is a growing challenge and this study concerns the storage of self-produced solar energy within lithium-ion batteries. The purpose is to investigate whether there is an opportunity for an investmentin local battery storage to become profitable in the future. Factors such as battery price, battery life andelectricity price are included as well as how this governs the market today. All calculations have been based on the housing association Bladet in Bergshamra. The system has five housings and six inverters. A simplification is applied to the model so that each house has an inverter and a battery, a total of five batteries in the system. To investigate whether an investment in batteries would be profitable, the price of electricity, the price development for lithium-ion batteries, all energy consumption for the apartments and the property and energy production have been examined in various cases. A sensitivity analysis has also been performed to see how different parameters affect the profitability. The results show that the batteries can increase the share of self-used solar energy by 7.2% and that an investment in solar cell batteries is currently not profitable for BRF Bladet and that more than a reduction in the price is required to achieve profitability. In one case, the price has been reduced by 85% and it would still take about 16 years to earn the investment. Conclusions that can be drawn are that BRF Bladet should not invest in battery storage for its photovoltaic plant in the near future only for storage of surplus electricity, as the increase in self-used solar energy is marginal and the price is high. On the other hand, it should be investigated, in addition to storing solarenergy, a possibility of also charging the batteries from the electricity grid, which could provide profitability much earlier than expected. This should be investigated in future work