Solar cells and LED-lighting, investments to improve economic and environmental performance : An industrial case study

I Sverige kommer största delen av producerad el från förnybara källor men solenergin står i dagsläget för ett litet bidrag till den svenska elproduktionen. Energipolitiska mål gör gällande att Sverige ska ha 100% förnybar elproduktion år 2040. I dagsläget är industrisektorn en av huvudkonsumenterna av elektriciteten i Sverige. Industrifastigheter lämpar sig ofta väl för takmonterad solcellsinstallation. Genom energieffektiviseringar och användning av förnybar el kan företag reducera sina elkostnader och sin miljöpåverkan. Överproduktion av el från solcellsanläggning kan dessutom generera inkomster från såld solel. Målet med arbetet var att förse industriföretaget Springwire Sweden AB med jämförande energi-, ekonomi- och miljöanalys för olika investeringsscenarier av solcellsanläggning och/eller LED-belysning för att presentera investeringen med bäst lönsamhet, kortast återbetalningstid samt störst miljöpåverkansreduktion. Föreslagna scenarier undersöktes med avseende på energiflöden, ekonomisk genomförbarhet samt miljöpåverkan och jämfördes med företagets nuläge med hjälp av energikartläggning, kostnads-/intäktsanalys och livscykelanalysmetoder. Med hänsyn till rådande skatteregler för solcellsanläggningar begränsades största enskilda undersökta solcellsanläggning till 500 kWp. Springwire förfogade över två fastigheter vilka båda kunde husera varsin 500 kWp-anläggning på taket och därför undersöktes installation av 500 kWp-anläggning på båda fastigheternas tak (500+500 kWp). De ekonomiska resultaten visade att solcellsanläggningen 500+500 kWp kombinerad med LED-belysning var den mest lönsamma investeringen av de undersökta investeringsfallen under antagna ekonomiska livslängden 30 år. Nettonuvärdet, investeringens lönsamhet, för 500+500 kWp-anläggningen kombinerad med LED-belysning var 10 MSEK. LED-belysning var investeringen med kortast återbetalningstid, 2,5 år. Investeringen 500+500 kWp kombinerad med LED-belysning minskade koldioxidavtrycket för företagets produkter med 24% jämfört med nuläget. Det innebar att miljöpåverkan för varje ton ståltråd minskade med 19,5 kg CO2e vilket med hänsyn till företagets totala ståltrådproduktion per år motsvarade minskning med 80 ton CO2e. Studiens resultat visade att genom att investera i solcellsanläggning och/eller LED-belysning kan industriföretag inom ståltrådproduktion öka sin ekonomiska lönsamhet över tid och samtidigt minska miljöpåverkan från sina produkter.In Sweden, most of the electricity produced comes from renewable sources, but solar energy still accounts for a small contribution to the Swedish electricity generation. Energy policy goals state that Sweden will have 100% renewable electricity production by 2040. Currently, the industrial sector is one of the main consumers of the electricity in Sweden. Industrial properties and buildings are often well suited for roof-mounted photovoltaic system (PV system) installation. Through energy efficiency improvements and the use of renewable electricity sources, companies can reduce the corresponding energy costs and the environmental impacts. Overproduction of electricity from PV systems can also generate income from sold solar electricity. The aim of this work was to provide the industrial company Springwire Sweden AB with comparative energy, economic and environmental analysis for different scenarios on the investment in PV systems and/or LED-lighting to present the investment with the best profitability, shortest payback period and largest environmental impact reduction. The proposed scenarios were investigated in terms of energy flows, economy feasibility and environmental impacts, and were compared with the current energy sources in the company using energy mapping, cost-benefit analysis and life cycle assessment methods. Regarding the current tax rules for PV systems, the largest individual investigated PV system is limited to 500 kWp. Springwire has two properties where each building could be host of a 500 kWp plant on the roof and therefore the installation of a 500 kWp PV system on the roof of both properties (500+500 kWp) was investigated. The economic results shows that the PV system 500+500 kWp combined with the LED-lighting is the most profitable investment over the assumed economic lifetime of 30 years between all the proposed scenarios. The net present value was found to be SEK 10 million for the 500+500 kWp PV system combined with LED-lighting. LED-lighting was the investment with the shortest payback period, 2.5 years. The investment of the 500+500 PV system combined with LED-lighting would reduce the carbon footprint of the company's products by 24% relative to the current scenario. It means the climate impact of each ton wire would decrease by 19.5 kg CO2 eq, and considering the total amount of the company production per year, this value would be 80 ton CO2 eq. The results of the study revealed that by investing on photovoltaic systems and/or LED-lighting, industrial companies on wire production can increase their economic profitability over time while reducing the environmental impact of their products.