The economic viability of installing solar cells on the roofs and facades of multistorey buildings

Detta projekt syftar till att utvärdera olika kombinationer av solceller på tak och fasader för flervåningsbyggnader för att identifiera de mest kostnadseffektiva alternativen. Målet är att jämföra ekonomisk lönsamhet för solceller installerade på tak och fasader för två hyresfastigheter med olika uppvärmningssystem. En byggnad består av sju våningar och den andra har fyra våningar. Studiens ämne baseras på begränsade takytor i förhållande till golvyta och elbehov, och kombinerade solcellsinstallationer på tak, fasader och andra byggnads delar kan bidra till en effektiv lösning. Studiens beräkningar genomförs i VIP- Energy-programmet för att bestämma elbehov, den producerade solelen, egenanvänd solel, såld el och köpt el. Denna information används för att göra en livscykelkostnadsanalys i Excel, där olika installationer och kombinationer av solceller jämförs för varje fastighet under en 25-årsperiod. Analysen genomförs med två uppvärmningssystem fjärrvärme och bergvärmepump. Genom att kombinera VIP-Energy-programmet för att få energirelaterade data och LCC-verktyget för att analysera livscykelkostnaderna, kan göras en omfattande bedömning av solcellernas ekonomiska fördelar och lönsamhet för varje fastighet över en 25-årsperiod. Detta ger värdefull insikt för att fatta välgrundade beslut om installation och användning av solceller, samtidigt som det tar hänsyn till olika uppvärmningssystem och deras inverkan på investeringens återbetalningstid. Resultaten visar att kombinationen av solceller på tak och fasader ger den mest kostnadseffektiva lösningen för båda byggnaderna, oavsett vilket uppvärmningssystem som används. Dock varierar lönsamheten mellan de två uppvärmningssystemen, där bergvärmepumpsystemet visar sig vara mest fördelaktigt. Det beror på att det genererar högre besparingar och en kortare återbetalningstid. Resultaten visar att bergvärmepumpsystemet har en maximal återbetalningstid på 8 år i hus 4 och 7 år i hus 5, medan fjärrvärmesystemet har en maximal återbetalningstid på 14 år i hus 4 och 11 år i hus 5. Det innebär att investeringen återbetalas snabbare i bergvärmepumpsystemet jämfört med fjärrvärmesystemet. Byggnaden med sju våningar har en fördel då den har större ytor för fasadinstallationer, vilket ökar dess potential att producera el genom fasaden jämfört med den fyravåningsbyggnad som också studerades. Nästan alla kombinationer av solceller i både byggnaderna visar rimliga återbetalningstider i förhållande till solcellernas garantitid på 12 år, och investeringen i solceller visar sig vara lönsam med stor potential för framtida vinster.This project aims to evaluate different combinations of solar panels on roofs and facades for multistorey buildings to identify the most cost-effective options. The goal is to compare the economic viability of solar panels installed on roofs and facades for two rental properties with different heating systems. One building consists of seven floors, and the other has four floors. The subject of the study is based on limited roof areas relative to floor area and electricity demand, and combined solar panel installations on roofs, facades, and other building parts can contribute to an efficient solution. The calculations are performed in the VIP-Energy program to determine electricity demand, the produced solar energy, self-consumption of solar energy, sold electricity, and purchased electricity. This information is used to conduct a life cycle cost analysis in Excel, where various installations and combinations of solar panels are compared for each property over a 25-year period. The analysis is conducted with two heating systems: district heating and geothermal heat pump. By combining the VIP-Energy program to obtain energy-related data and the LCC tool for analyzing life cycle costs, a comprehensive assessment of the economic benefits and profitability of solar panels for each property over a 25-year period can be made. This provides valuable insights for making well-informed decisions regarding the installation and use of solar panels while considering different heating systems and their impact on the investment's payback period. The results show that the combination of solar panels on roofs and facades offers the most cost-effective solution for both buildings, regardless of the heating system used. However, the profitability varies between the two heating systems, with the geothermal heat pump system proving to be the most advantageous. This is due to its higher savings and shorter payback period. The results indicate that the geothermal heat pump system has a maximum payback period of 8 years in house 4 and 7 years in house 5, while the district heating system has a maximum payback period of 14 years in house 4 and 11 years in house 5. This means that the investment is recouped faster in the geothermal heat pump system compared to the district heating system. The seven-story building has an advantage as it has larger areas for facade installations, increasing its potential to generate electricity through the facade compared to the four-story building that was also studied. Nearly all combinations of solar panels in both buildings show reasonable payback periods relative to the solar panels' warranty period of 12 years, and the investment in solar panels proves to be profitable with significant potential for future gains