Solvärmens potential, systemnyttor och klimatfördelar

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