Solvärmens potential Systemnyttor i det svenska energisystemet
Johan Holm, Profu AB Solvärmedagen, 6 december 2021
Solvärmens potential • Dagens presentation är baserad på en utredning som utförts på uppdrag av Energimyndigheten – Beräkna solvärmens ekonomiska potential i en framtida fjärrvärmesektor
• Potentialer och skattningar baserat på modellsimuleringar för hela den svenska fjärrvärmesektorn • En del av underlaget i Energimyndighetens rapport
Resultat • I basfallet uppgår solvärmeproduktionen till knappt 200 GWh • Om flertalet omvärldsfaktorer samverkar i gynnsam riktning nås 6 TWh solvärme • Lager är ett måste! • Kostnadsminskningar leder till ökade investeringar – Teknisk utveckling – Lägre kalkylränta – Investeringsstöd
1 – 10 % fjv-produktion
Fjärrvärmeproduktion i Sverige (idag) 40 största fjärrvärmesystemen i Sverige
restvärme
Oförädlat biobränsle avfall
Enkel potentialskattning • Naturliga begränsningar utan ekonomiskt perspektiv • Totalvärmeproduktion (2035), 50 TWh • Sommarperiod (maj tom aug) – 15 % av tot, 7,5 TWh
• Dagtimmar (12 h) – 50 % av sommarperiod, 3,75 TWh
Solvärme + Lager = sant • För att maximalt nyttjande av solvärmeinstallationer krävs lager • Lager finns för olika tidsskalor – timme säsong
• Typer av lager – Tank (ståltermos) – Grop
Vojens, Danmark 12 GWh, 38 MW
– Akviferer – Bergrum – Borrhål
• För enbart solvärme sommartid + lagring krävs installation i effekt som överstiger sommarbehovet
Modellering fjärrvärme • Detaljerade system (verkliga) – 35 detaljerade system (65 % av årsleveranser) – Andel av tillfört bränsle till el: • Avfall: 80 % • Biobränsle: 65 % • Fossilt: 99 % – Tillfört el till fjv 90 %
G
• 5 typer av gruppsystem – AvfallsKVV – BioKVV – Förädlade biobränslen (t.ex. pellets), 1 % av årsleveranser – Oförädlade biobränslen (t.ex. flis), 9 % av årsleveranser – Restsystem
• Investeringar – Solvärme – Lager – Alternativ produktion
J
H I RQ O E B
S MN C
L
P
F K
D A
Metod modellering • EPOD (European Power Dispatch Model) – Minimera systemkostnaden för produktion av el och värme inom ett år.
• Tidsupplösning: h eller 3h. • Modellen behöver: – El och värmekonsumtion – Produktionsanläggningar – Transmissionsnät – Kostnader • Bränsle • Rörlig omkostnad • Styrmedel
Scenarier • Investeringskostnader • 350 EUR/kW, 250 EUR/kW, 150 EUR/kW
• Sänkt kalkylränta, 3,5 % • Inga lager • Investeringsalternativ – behov av att investera i ny kapacitet – 350 EUR/kW, 250 EUR/kW
• Högre biobränslepris
Skogsflis
Pellets
Bioolja
Basfall
25
40
90
Högre biobränslepris
40
60
120
• Gynnsamt läge • 250 EUR/kW, högt biobränslepris, investeringsalternativ
Vilken typ av system väljer solvärme? •
I samtliga fall görs investeringar i gruppsystem förädlat biobränsle(pellets)
•
För större volym behövs investeringar i andra typer av system
•
För investeringar i Oförädlat biobränsle (flis) krävs investeringskostnader som är lägre än basfallet
•
För de högsta investeringsvolymerna krävs låga investeringskostnader i kombination med högre biobränslepris och/eller ett samtida behov av nyinvestering
•
Låga rörliga produktionskostnader resulterar i begränsade investeringar i detaljerade system (< 25 % av antalet)
Andel av antal system per kategori
Resultat • I basfallet uppgår solvärmeproduktionen till knappt 200 GWh • Om flertalet omvärldsfaktorer samverkar i gynnsam riktning nås 6 TWh solvärme • Lager är ett måste! • Kostnadsminskningar leder till ökade investeringar – Teknisk utveckling – Lägre kalkylränta – Investeringsstöd
1 – 10 % fjv-produktion
Bränsleanvändning • Lager ger möjlighet till omfördelning av bränslen, även om solvärmeproduktionen är låg – Lager ökar användningen av restvärme och avfall med 2,5 TWh samtidigt som total tillförsel av biobränsle minskar med 2 TWh
• Högt biobränslepris minskar biobränsleanvändningen med drygt 6 TWh • I ”gynnsamt läge” minskar biobränsleanvändningen med 11 TWh (inte enbart pga solvärme)
Slutsatser • Ekonomiska potentialen är i utgångsläget begränsad men känsligheten för vissa omvärldsfaktorer är stor • Den typ av system som är mest åtkomlig för investeringar i solvärme är förädlade biobränslen • Den typ av system som är minst åtkomlig för investeringar i solvärme är stora mixade system med avfallsförbränning eller spillvärme • Solvärme och lager bidrar till minskad biobränsleanvändning men samtidigt högre nivåer av avfallsförbränning och något minskad produktion från bioeldade kraftvärmeverk • Resultaten kräver stora energilager – vilka lokala förutsättningar finns?
Tack för att ni lyssnat johan.holm@profu.se 0730 - 71 86 28 thomas.unger@profu.se