Distribuerad energiproduktion som sociotekniskt system
UPTEC STS 15021 Examensarbete 30 hp Juni 2015 Distribuerad energiproduktion som sociotekniskt system Stefan Hvalgren Abstract Distributed energy production as a sociotechnical system Stefan Hvalgren Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten Besöksadress: Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0 Postadress: Box 536 751 21 Uppsala Telefon: 018 – 471 30 03 Telefax: 018 – 471 30 00 Hemsida: http://www.teknat.uu.se/student This thesis aims to examine and explain growth rate of distributed energy production in Sweden from a sociotechnical perspective. In Germany, growth rate of such systems has been very high for a long period of time where Sweden has seen lower growth rates. The two countries have access to same technology through free trade agreements so differences must be explained with sociotechnical factors. Previous studies has shown that profitability is the most important incentive for an end user’s decision to invest in own energy production, hence the growth rate of such technology in a country, where this report focus on finding, assessing and ranking sociotechnical factors that affects profitability. Technologies examined are small scale solar and wind power plants according to the definition of a microproducer. Customers were all assumed to have the investment as an optional supply of own energy and not their primary, hence no risk for black outs or freezing. Cultural, economic and political differences between Sweden and Germany greatly impact profitability of distributed energy production which could explain the difference in growth rate. Where good profitability can be achieved in Germany, no realistic scenario in Sweden showed profitability. Most notably, the German government provides long term beneficial feed-in tariffs, low interest loans and investment support in addition to a pronounced plan to change the counties energy system. For someone that decides to invest in distributed energy production despite poor profitability, the areas of investment cost per KWp, plant utilization and current price of electricity are the three most important to consider to increase profitability. Handledare: Joakim Byström Ämnesgranskare: Marcus Lindahl Examinator: Elisabet Andrésdóttir ISSN: 1650-8319, UPTEC STS 15021 Sammanfattning Denna rapport syftar till att undersöka distribuerad elproduktion hos förbrukaren från ett sociotekniskt perspektiv, med systemens lönsamhet ur ett konsumentperspektiv som huvudinriktning. I rapporten undersöks solceller och vindkraft, men metoden och resultatet kan användas mera generellt även för andra energislag. Traditionellt har elsystemet varit uppbyggt med stora centrala produktionsanläggningar som i Sverige har varit de tre kärnkraftverken och vattenkraftverken längs de stora älvarna. Ett stjärnformat elnät har sedan transporterat elen långa vägar till de många olika brukarna som betalat en fast summa för maxkapacitet (huvudsäkringens storlek) samt en variabel summa för förbrukad mängd el där kostnad för el och elnätsavgift ingår. Beskattningen av den variabla delen är ungefär 40 % av totalpriset vilket indikerar att det finns potential att sänka elkostnaden genom att undvika beskattning. Lönsamhet är antaget vara den främsta drivkraften till att investera i egen produktion av el, antingen i egen anläggning i den egna fastighetens elnät eller i gemensamt ägd större anläggning i Sverige. Därför har särskild vikt lagts vid att undersöka flertalet sociotekniska aspekter som påverkar systemets lönsamhet, från internationella priser på komponenter till nationella förutsättningar, regler och stimulansåtgärder. Kundgrupperna som undersökts är storskaliga gemensamägda anläggningar, bostadsrättsföreningar, två sorters företag och ett typiskt privathushåll. Genom intervjuer med befintliga/presumtiva kunder och leverantörer samt litteraturstudier av teknik, regler, stimulansåtgärder, finansieringsmöjligheter och lönsamhetsberäkningar har sedan ett normalscenario med avseende på ett flertal parametrar valts för respektive kundgrupp för att utvärdera lönsamheten. Även känslighetsanalys för respektive variabel har utförts för att utvärdera vilka variabler som har störst påverkan Slutsatsen är att distribuerad energiproduktion kan beskrivas med teorierna och begreppen inom Large Technical Systems (LTS), Innovationsekonomi samt MultiLevel Perspective (MLP) vilket gör att det går att se som ett sociotekniskt system. Teorierna om tekniska artefakter stämmer även väl överens med solceller respektive vindkraftverk. I de undersökta normalscenarierna uppnås inte lönsamhet för någon av kundgrupperna som väljer att investera i egen distribuerad energiproduktion inom den egna fastigheten. Ett eller flera mera optimistiska antagen än normalscenariot måste göras för att kalkylerna ska uppvisa lönsamhet. De tre variabler som påverkar systemens lönsamhet mest är investeringskostnaden (kr/KWp), anläggningens utnyttjande av toppeffekten (KWh/KWp) samt investerarens marginalpris för extern el. Gemensamägd storskalig produktion av elkraft i ekonomisk förening är mera lönsamt än att investera i egen produktionsanläggning inom egna fastigheten. Det finns ingen uppenbar övervikt åt något håll mellan sociotekniska eller helt tekniska variabler som påverkar systemets lönsamhet, båda perspektiven måste beaktas. 1 Förord Det här examensarbetet påbörjades redan i början av 2010 hos Absolicon Solar Concentrator AB i Härnösand som tillverkade medelstora solenergianläggningar och syftade ursprungligen till skapa en anpassad affärsmodell utifrån rådande tekniska, ekonomiska och juridiska förutsättningar som möjliggjorde ökad försäljning genom förbättrad lönsamhet för kapitaltunga investeringar med lång återbetalningstid, men också mycket lång teknisk livslängd. Solenergi var då, och är fortfarande, en av många ansedd omogen bransch med stora osäkerheter. Denna osäkerhet gör också att kostnaderna associerade med hög ekonomisk och kunskapsbaserad risk blir orimligt höga och gör investeringen olönsam. Hypotesen var att om det går att flytta risken till den aktör som har mest kunskap, så borde även totalkostnaden vara som lägst. Detta skulle åstadkommas genom att flytta betalströmmar till närmare i tiden, ägande och åtaganden mellan aktörer till den som har mest kunskap och på så sätt reducera risken som orsakat de höga investeringskostnaderna. Examensarbetet hann dock aldrig slutföras innan författaren erbjöds arbete hos Sandvik Materials Technology AB, en högteknologisk materialleverantör som intresserat sig för nya energikällor som storskalig termisk solenergi. Affärsmodellen gick ut på att genom att öka prestanda och därmed intäkterna för termiska solenergianläggningar genom nya förbättrade material och anpassade produkter. Nästa anställning var hos Siemens Industrial Turbomachinery AB som tillverkar bland annat ångturbiner för samma storskaliga termiska solenergianläggningar. Affärsmodellen var även här att erbjuda avancerad service, underhåll och uppgraderingar i syfte att öka intäkterna för solkraftverken genom att uppnå hög effektivitet och hög tillgänglighet för anläggningarna. Efter att finanskrisen minskat betalningsviljan för miljövänlig el och stater minskat på subventionerna samtidigt som elpriset fallit kraftigt har både Sandvik och Siemens har idag lagt ner eller kraftigt minskat sitt engagemang i storskalig termisk solenergi på grund av bristande lönsamhet med stora personalneddragningar som följd. Båda företagen satsade mycket på att höja intäkterna för sina kunder men mindre på att sänka investeringskostnaderna. Absolicon som inte hade några andra affärsområden att stödja sig på är idag försatt i konkurs. Småskalig sol och vindkraft på konsumentsidan befinner sig dock inte i samma dystra situation utan leverantörerna av anläggningar har genomgått en strukturell kostnadssänkning samtidigt som beslutsvägarna är kortare, anläggningarna skalbara i storlek och intäkterna är större för decentraliserade anläggningar trots låga elpriser på marknader med höga energiskatter. Exjobbets nya inriktning syftar till att undersöka denna inriktning närmare. Jag vill rikta ett mycket stort tack till Joakim, Johan, Stefan och övriga från Absolicon som bidragit med sin tid och resurser för kunskapsuppbyggande som ligger till grund 2 för detta exjobb, liksom mina chefer Per-Ola och Anders från min nuvarande arbetsgivare Sandvik Mining som bidragit med arbetstid och resurser. __________________________________________ Stefan Hvalgren Sandviken 2014-07-24 3 Innehållsförteckning Sammanfattning .......................................................................................................................... 0 Förord ........................................................................................................................................... 2 Innehållsförteckning ................................................................................................................... 4 1. Inledning ............................................................................................................................ 6 1.1 Elsystemet – ett sociotekniskt system? ......................................................................... 6 1.2 Syfte och forskningsfrågor ............................................................................................. 8 1.3 Avgränsningar ............................................................................................................. 10 2. Metod ................................................................................................................................ 11 2.1 Tillvägagångssätt och datainsamling .......................................................................... 11 2.2 Beräkningsmetoder, antaganden och begreppsanvändning ...................................... 12 2.3 Signifikanta variabler ................................................................................................... 12 2.4 Käll- och metodkritik .................................................................................................... 13 3. Teori.................................................................................................................................. 15 3.1 3.2 Det sociotekniska perspektivet .................................................................................... 15 3.1.1 Large Technical systems (LTS) ........................................................................... 15 3.1.2 Innovationsekonomi............................................................................................. 17 3.1.3 Tekniska artefakter och dess politik .................................................................... 18 3.1.4 Multi Level Perspective (MLP) ............................................................................. 19 Investeringsteori .......................................................................................................... 21 3.2.1 Vad är en investering?......................................................................................... 21 3.2.2 Investeringskalkylering: Payback - ett mått på ekonomisk risk ........................... 21 3.2.3 Kostnaden för pengar över tid med riskjustering ................................................. 23 3.2.4 Investeringskalkylering: Avkastning .................................................................... 25 3.3 Känslighetsanalys........................................................................................................ 28 3.4 Att jämföra olika investeringars lönsamhet ................................................................. 29 4. Empirisk studie ............................................................................................................... 30 4.1 Elmarknaden och elnätet ............................................................................................. 30 4.1.1 Ett historiskt perspektiv Sverige .......................................................................... 30 4.1.2 Energimarknaden från konsumentens vinkel ...................................................... 31 4.1.3 Vad är en mikroproducent? ................................................................................. 31 4.1.4 Jordabalken ......................................................................................................... 31 4.1.5 Organisationer ..................................................................................................... 32 4.2 Jämförelse med Tyskland ........................................................................................... 33 4.3 Solenergi ..................................................................................................................... 35 4.3.1 Förutsättningar för produktion - solinstrålning ..................................................... 35 4.3.2 Undersökta anläggningar .................................................................................... 39 4 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5. Systemets investeringskostnader ........................................................................ 41 4.3.4 Ekonomiskt investeringsstöd och ROT ............................................................... 42 Vindkraft ...................................................................................................................... 43 4.4.1 Förutsättningar för produktion ............................................................................. 43 4.4.2 Undersökta anläggningar .................................................................................... 45 4.4.3 Systemets investeringskostnader ........................................................................ 47 4.4.4 Ekonomiskt investeringsstöd ............................................................................... 47 Systemets intäkter - Värdet av producerad energi ...................................................... 48 4.5.1 Två modeller för att beräkna värde ..................................................................... 48 4.5.2 Egenproducerad energi som ersätter tillköpt energi ........................................... 48 4.5.3 Egenproducerad energi som säljs till elhandlare ................................................ 52 4.5.4 Inkomstskattereduktion........................................................................................ 54 Systemets kostnader – Utgifter för producerad energi ................................................ 55 4.6.1 Kapitalkostnader och kalkylränta ......................................................................... 55 4.6.2 Service och underhåll .......................................................................................... 57 Empiriska värden för signifikanta variabler ................................................................. 58 4.7.1 Investeringens storlek och finansieringskostnad ................................................. 58 4.7.2 Produktion och utnyttjandegrad ........................................................................... 61 4.7.3 Försäljning och konsumtion ................................................................................. 62 Tre kundsegment......................................................................................................... 64 4.8.1 Storskalig produktion i gemensamägd anläggning ............................................. 64 4.8.2 Bostadsrättsförening............................................................................................ 67 4.8.3 Den enskilda brukaren......................................................................................... 71 Analys och diskussion ................................................................................................... 76 5.1 5.2 5.3 6. 4.3.3 Ett sociotekniskt systemperspektiv.............................................................................. 76 5.1.1 Large technical system (LTS) .............................................................................. 76 5.1.2 Innovationsekonomi............................................................................................. 77 5.1.3 Tekniska artefakter och dess politik .................................................................... 78 5.1.4 Multi-Level Perspective (MLP) ............................................................................ 79 Analys av normalkalkyler för de tre kundgrupperna .................................................... 80 5.2.1 Den enskilda brukaren......................................................................................... 81 5.2.2 Storskalig produktion i ekonomisk förening ......................................................... 89 5.2.3 Bostadsrättsförening............................................................................................ 91 5.2.4 Kund till ekonomisk förening ............................................................................... 93 Känslighetsanalys av signifikanta variabler ................................................................. 94 Slutsatser ......................................................................................................................... 99 Referenser ................................................................................................................................ 104 5 1. Inledning 1.1 Elsystemet – ett sociotekniskt system? Denna uppsats handlar om att analysera förutsättningar för kompletterande och decentraliserade småskaliga energiproduktionssystem (ibland kallad mikroproducent) för energi (el och värme) nära konsumenten med avseende på systemperspektivet, här innefattandes produktionsteknik, risker, lönsamhet, juridik och miljö. Empirisk produktionsfokus är på sol och vindkraft, två tekniker som lämpar sig väl för ändamålet då de kräver lite underhåll, inte ger lokala utsläpp och är storleksmässigt skalbara även i små anläggningar. Två grundantaganden har gjorts som fungerar som begränsningar för rapporten. Det första antagandet är att konsumenten inte är beroende av det nytillkomna komplimenterande systemet för att trygga sin energiförsörjning utan att det nya endast är ett komplement. Det andra grundantagandet är att god ekonomisk lönsamhet är den avgörande enablern som möjliggör för att nuvarande konsumenter ska investera i distribuerade energisystem i så hög utsträckning att det får stor spridning i samhället. På motsvarande sätt är negativ lönsamhet en barrier som hindrar investering. Geels (2007, sida 1032) framhåller att ingen prisskillnad är det starkaste argumentet för ökad efterfrågan av grön energi, inom vilket både sol och vind återfinns. Det finns även historiska belägg för att lönsamhet i form av kostnadssänkning är den starkaste drivkraften för förändring av stora och komplexa system, som till exempel det hästbaserade transportsystemet under sent 1800 och tidigt 1900-tal (Geels 2005, sida 446) En lönsam kalkyl är i de flesta fall ett krav för att ens få tillgång till kapitalmarknader för lån och räntekostnaden är direkt beroende på den risk kapitalmarknaden ser. Utan en lönsam kalkyl måste investeraren förlita sig helt på eget kapital vilket i praktiken inte är möjligt då fastigheter och dess system i normalfallet finansieras med lån. (R. Margolis and J. Zuboy 2006, sida 4-8) Elsystemet kan beskrivas som ett sociotekniskt system bestående av fysiska artefakter, organisationer, regler och lagar samt sociala konstruktioner för att nämna några. Fysiska artefakter kan vara omformare, kraftledningar och produktionsanläggningar. Organisationer kan vara tillverkare, kraftbolag, kunder, konsumenter och intresseorganisationer. Regler och lagar styr över tillverkning, användande och med ekonomisk stimulans och bestraffning i form av bidrag och skatter.(New Directions in the Social Construction of Technological Systems, Wiebe E. Bijker, Thomas P. Hughes, Trevor Pinch, Deborah G. Douglas, sida 45-55) Uppsatsen är ämnad att undersöka ovan nämnda områden från i huvudsak konsumentperspektivet med i ett normalscenario samt även utvärdera ett positivt och ett negativt scenario för de undersökta variablerna. Genom beräkningar med reella data kan 6 variablers påverkan beräknas och där igenom kan sedan det sociotekniska systemets olika delars påverkan värderas mot varandra. Dagens eldistribution fungerar huvudsakligen genom att ett flertal stora producerande anläggningar, främst vatten- och vindkraft i norr och kärnkraft i söder, förser landets konsumenter med el genom fyra nivåer av elnät med olika spänningsnivåer. (svk.se 2013) Genom att producera elen där den används och därmed minska mängden el som behöver överföras långa sträckor och transformeras om kan den totala överföringskostnaden sänkas, ett flertal skatter undvikas och konsumenten kan skydda sig mot framtida elprishöjningar. (Framtida målgrupper för solel, Elforsk rapport 07:45, sida 1-10, Kundens elkostnader, Svensk Energi 2013 sida 1-3) I till exempel Tyskland är distribuerad mikroproduktion hos konsumenten i form av solenergi en stor etablerad industrigren sedan många år tillbaka och står nu för en betydande del av hela energiförsörjningen genom starkt stöd i en långsiktig politisk enighet som lett till statliga långsiktiga åtaganden som garanterar generösa inmatningstariffer under många år, låga förutsägbara räntor vilket ger god lönsamhet (510%) för investerare genom det så kallade ”100 000 roofs program” som ämnade installera solceller på 100 000 tyska tak. (Jacobsson, Lauber 2006 sida 268, ) Industrialiseringen har lett till förbättring av produktionsutrustning och kostnadssänkningar för inköp, finansiering och installation av produktionsutrustningen. (ise.fraunhofer.de, 2013, Deutsche Bank Group DB Climate Change Advisors, 2012, The German Feed-in Tariff: Recent Policy Changes, sida 5-7) Samma utvecklingstrend kan anas även i Sverige då stora energibolag har börjat erbjuda befintliga och nya kunder att köpa solcellssystem och vindturbiner, men även att sälja sin överskottsproduktion via deras nät och elhandelsbolag trots att det potentiellt kan minska mängden köpt energi och sänka deras intäkter. (vattenfall.se, EON.se, Telge.se 2013-07-07). 7 1.2 Syfte och forskningsfrågor Syftet med rapporten är att från ett kundperspektiv identifiera och analysera sociotekniska faktorer som påverkar utbyggnaden i hög grad genom att undersöka faktorer som påverkar lönsamheten i investeringar i distribuerad energiproduktion och därmed fungerar som underliggande möjliggörare och hinder för systemens fortsatta utbyggnad. Utbyggnaden i Tyskland har gått väsentligen snabbare än Sverige. Syftet är att undersöka varför utifrån sociotekniska teorier och ramverk, och även undersöka vilka faktorer som påverkar systemets lönsamhet och rangordna dessa efter hur stor påverkan de har. Är det inga väsentliga skillnader i lönsamhet mellan de båda länderna för investeraren så att skillnaden i utbyggnad måste förklaras på annat sätt? En stor del av priset för ett nyckelfärdigt solenergi- eller vindkraftsystem består av komponenter som solpaneler och växelriktare eller vindturbin där priserna globalt sjunkit kraftigt vilket gynnar även svenska priser. Men övriga kostnader som följer med systemet som finansieringskostnad, installationskostnader, reglementen, skatter och juridik är mera beroende av en nationell mognad även om ett harmoniserat reglemente genom EU bidrar positivt. Det är inte möjligt att dra slutsatser om distribuerad sol och vindenergi i Sverige utifrån att bara titta på globala faktorer som komponentpriser utan även nationella och politiska variabler i det lokala systemet, alltså de sociotekniska variablerna, måste tas med vilket är vad denna rapport syftar till att göra. Det sociotekniska systemperspektivet för Sverige i denna rapport innefattar bland annat: Produktionsutrustning Produktionsförutsättningar Konsumtionsförutsättningar Lager och regler Lönsamhet och investeringskalkyler Finansiering och låneräntor Miljömedvetenhet Statliga styrmedel För jämförelse tas även ett alternativ med där kunden inte behöver vara mikroproducent med egen anläggning utan kan köpa in sig i en del av en större gemensam anläggning för att på så sätt få samma positiva miljöpåverkan men med den lägre risken att inte själv behöva upphandla, installera och driva en mikroproducentanläggning. 8 Detta leder fram till rapportens forskningsfrågor: Hur kan distribuerad energiproduktion beskrivas utifrån ett sociotekniskt perspektiv? Hur kan skillnaderna i utbyggningshastighet mellan Sverige och Tyskland förklaras från ett sociotekniskt perspektiv? Vilka sociotekniska faktorer bör en potentiell investerare undersöka mest inför ett investeringsbeslut om kostnadsneutralitet eller lönsamhet är ett krav? Vad är mest lönsamt för den potentiella investeraren, energiproduktion i egen anläggning jämfört med gemensamägd storskalig produktion med samma miljönytta? 9 1.3 Avgränsningar Arbetet är avgränsat genom att endast undersöka energiproduktionssystem som kompletterar befintliga huvudsystem. Avbrott i driften av dessa komplimenterande system medför alltså huvudsakligen finansiell skada utan risk för utebliven leverans av el eller värme. Det befintliga huvudsystemet är vanligtvis tillköpt el från en elhandlare med tillkommande elnätsavgifter till nätägaren. Detta huvudsystem kräver ingen egen kapitalinsats utan är vanligtvis uppbyggt som en mindre fast kostnad per år beroende på maxkapacitet samt en rörlig kostnad per tillköpt kilowattimma. Resultatet från undersökningen av energisystemens lönsamhet och risk bör alltså jämföras med främst finansiella investeringar eller investeringar som också har mycket liten egen arbetsinsats. Valet av undersökta energiproduktionssystem har gjorts så att endast system som kräver mindre mängd eget arbete och kunskap under drift i syfte att kunna göra en så nära finansiell jämförelse som möjligt. Systemen har också valts så att de har låg miljöpåverkan lokalt och inga utsläpp. Restvärdet bedöms i samtliga fall vara försumbart efter av tillverkaren angiven teknisk livslängd. I de fall där tillverkare anger en längre teknisk livslängd än 20 år har dock analysen begränsats till denna livslängd eftersom nuvärdet över lång tid blir så litet att det kan försummas samt att det är mindre troligt att några alternativa investeringar görs på sådan lång sikt. Ytterligare ett skäl att begränsa analysen till kortare tid än den tekniska livslängden är att det går att anta att betydande teknisk utveckling kommer att ske inom området under den tekniska livslängden. I de fall den potentiella kunden har en begränsad möjlighet till investeringar av praktiska skäl, som till exempel endast ett tak på sitt hus att bygga på. I de fall där den tekniska utvecklingen går fort kan det bli så att det är lönsammare att bygga en ny anläggning med högre prestanda innan den tekniska livslängden löpt ut så begränsas det gamla energiproduktionssystemet istället av sin ekonomiska livslängd. Eftersom denna rapport är avgränsad till befintlig kommersiell teknik antas den ekonomiska och tekniska livslängden vara den samma om maximalt 20 år eller den av tillverkaren förespråkade tekniska livslängden. Som en del av livslängdens påverkan på lönsamhetskalkylen ingår både kortare och längre livslängder dock. Kravet på kommersiellt tillgänglig teknik innebär att Absolicon produkter utgår då företaget är försatt i konkurs vid tidpunkten skrivandet av rapporten. 10 2. Metod 2.1 Tillvägagångssätt och datainsamling Arbetet med rapporten har skett i två perioder; den första under våren 2010 i dåvarande Absolicons huvudkontor i Härnösand och den följande under somrarna 2013-2014 i egen regi. Den första företagsspecifika perioden kännetecknades av insamling av teknisk kunskap om solenergianläggningar, solenergiproduktion, men också energimarknaden i Sverige och utlandet med dess stödsystem och energipolitik. Den andra generellare perioden kännetecknades av investeringsteori, analysmetoder, och inkluderingen av mikroproduktion av vindkraft. Tillsammans bör de ge ett systemperspektiv som täcker stora delar av frågeställningarna som finns för mikroproduktion. Den kvalitativa informationen kommer i större utsträckning från förstahandskällor som intervjuer och den kvantitativa informationen kommer i större utsträckning från andrahandskällor som befintliga rapporter. Det teoretiska ramverket om investeringskalkylering och finansiering är resultatet av en litteraturstudie. Denna del av rapporten är avsedd att vara av generell karaktär för alla typer av energiinvesteringar ur konsumentperspektivet och egentligen inte vara begränsad i användning för den senare valda empirin. De empiriska delarna är uppbyggda i tre sektioner; energimarknaden i Sverige och dess stödsystem, produktionstyperna solenergi och vindkraft samt kundsegment. Varje sektion innehåller sedan flera undersektioner. Energimarknaden i Sverige behandlar energimarknadens uppbyggnad historiskt, tekniskt, ekonomiskt och juridiskt och definierar mikroproducenter. Kapitlen om Solenergi respektive Vindkraft innehåller både kapitel om tekniska förutsättningar för elproduktion, de undersökta anläggningarna och dess kostnader samt en överblick om vilka nationella ekonomiska stödsystem som finns. Datainsamlingen till dessa kapitel har skett genom både löpande intervjuer under tiden hos Absolicon och litteraturstudier. Ett kapitel har även ägnats åt tre kundgrupper som kan anses vara intresserade av olika storlekar av system och dess olika förutsättningar. Den mest storskaliga gruppen är energibolag eller ekonomiska föreningar var huvudsaklig sysselsättning är energi, den relativt storskaliga gruppen företag eller bostadsrättsföreningar vars huvudsakliga syfte inte är energi men där energi indirekt är viktigt samt privatpersoner och enskilda brukare med friare ekonomiska beslutsramar. Datainsamlingen från dessa grupper har i huvudsak skett via intervjuer. Analys av studien har huvudsakligen skett genom konsument eller kundperspektivet snarare än att fånga hela marknaden. Detta för att fånga drivkrafter för den aktör som investerar egna medel i en anläggning. Resultatet är tänkt att vara generellt på det sättet att aktören kan göra en analys av sina förutsättningar för att investera i sol eller vindkraft och sedan kunna väga resultatet mot helt andra investeringar som energieffektivisering eller investering av andelar i en större gemensam anläggning. 11 Analys och ranking av risker genom känslighetsanalys med investeringen syftar till att rekommendera var aktören bör lägga större fokus med att undersöka sina förutsättningar. 2.2 Beräkningsmetoder, antaganden och begreppsanvändning För att ta reda på vilka variabler som ger störst påverkan på investeringens konkurrenskraft används en Excelbaserad modell för att justera variabler där resultatet ges på formen som nedan exempel Investeringskalkyl Internränta investering ROCE (nuvärdesjusterat) ROE (nuvärdesjusterat) Produktionskostnad (KWh) Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Nuvärde investering 5,7% 1,5% 3,0% 0,72 kr 12 17 26 005 kr Figur 1: Risk och lönsamhetsmått, exempelsiffor För samtliga lönsamhetsberäkningar har investeringens kostnader jämnats ut över investerings livslängd med annuitetsmetoden i syfte att få ett jämnare resultat eftersom också intäkter i form av elproduktion är jämt fördelade för varje år (utan hänsyn tagit till politiska styrmedel). Detta är samma metod de svenska elföretagens samarbetsförening för forskning och utveckling kallad Elforsk valt. Samtliga skatter är också medtagna i beräkningen till skillnad mot hur Elforsk beräknar lönsamhet. Syftet med det är att undersöka lönsamhet ut ifrån ett konsumentperspektiv i nuvarande system snarare än att undersöka teknikens underliggande lönsamhet. Restvärdet antas vara noll för alla system efter dess beräknade livslängd. 2.3 Signifikanta variabler Denna rapport omfattar analys av nedan följande variabler och några tänkbara scenarier för dessa antagna variabler. Variablerna är utvalda efter diskussioner med Absolicon under 2010 och vissa hämtade från Elforsk rapport El från nya och framtida anläggningar 2011 som behandlar storskaliga investeringar i elproduktion. Vissa variabler går att fullt ta ställning till vid investeringskalkyleringen, vissa variabler kan uppskattas rimligen och kommer inte att ändras under investeringens livslängd medan vissa alltid är ett risktagande. I vissa fall är det även möjligt att köpa bort risk genom att teckna långtidsavtal. De variabler och värden som nämns nedan är avsedda att vara realistiska förenklingar av en större mängd antagna undervariabler. Eftersom syftet är att undersöka variabelns påverkan för hela kalkylen har mindre uppskattningsfel för 12 enskilda variabler endast begränsad påverkan. De analyserade variablerna för vindkraft respektive solenergi är: Investeringen Investeringskostnaden per KWp Kalkylränta Anläggningens storlek Investeringsstöd andel Livslängd anläggning Belåningsgrad Produktion och utnyttjandegrad Utnyttjandegrad KWp>KWh/år Försäljning och konsumtion Andel egenförbrukad el Marginalpris externt inköpt el Marginalprisutveckling externt inköpt el Inmatningsersättning Inkomstskattereduktion 2.4 Käll- och metodkritik Rapporten är avsedd att beskriva förutsättningarna för sol och vindkraft från ett systemperspektiv med många variabler. Detta har dock inneburit att detaljnivån i varje ämneskategori har fått reduceras. Det ger sig uttryck i att enskilda leverantörer och undertekniker inte jämförs mot varandra för att utvärdera lönsamhet utan har klumpats ihop. Data har hämtats från bransch- och akademiska rapporter och uppgifter från enskilda leverantörer har bara använts för att kontrollera aktualiteten i rapporterna och exemplifiera det kommersiella utbudet. För solenergi finns ett flertal tekniker för solceller (monokristallina, polykristallina, tunnfilm och koncentrerande) och även för 13 vindkraft finns flera tekniker (vertikal- och horisontalaxlade). Dessa tekniker har undersökts under examensarbetets första period men skillnaderna mellan dessa tekniker har varit för små för att ägna del av rapporten åt detta. Kommersiella data har reducerats till att innefatta en investeringskostnad som avser nyckelfärdigt system där leverantören garanterar anläggningens lyckade installation och uppstart. Ett nyckelfärdigt system är dyrare för köparen men tar hänsyn till kostnader för risk och kompetens arbete som annars inte synliggjorts och därmed blivit missvisande. De priser för nyckelfärdiga system som anges är dock av det generellare slaget och leverantörerna har med stor säkerhet angett schablonpriser för till exempel tak av standardkonstruktion. 14 3. Teori 3.1 Det sociotekniska perspektivet 3.1.1 Large Technical systems (LTS) Inom det traditionella sociotekniska forskningsfältet beskriver Hughes (The Evolution of Large Technological Systems, 1987) den ursprungliga teorin om LTS (Large Technological Systems) som stora tekniska system som både innehåller tekniska fysiska artefakter som generatorer och kraftledningar men också sociala konstruktioner som organisationer (exempelvis tillverkare, kraftbolag, och banker). Även andra helt sociala konstruktioner som lagar och regler som styr det stora tekniska systemet ingår. En artefakt som är en komponent i systemet kan interagera med andra artefakter och på så sätt påverka hela systemet. Även tekniska komponenter är egentligen delvis sociala konstruktioner eftersom de har skapats inom ett system av sociala konstruktioner av människor, värderingar och regler. De som arbetar med att forma systemets helhet kallas systembyggare och kan vara ingenjörer, politiker, lobbyister, finansiärer och intressenter. (Hughes 1987, sida 51-60) Ett annat nyckelbegrepp är de fyra olika faserna Innovationsfas, Spridningsfas, Tillväxtfas och Momentumfas som beskriver hur ett LTS skapas. Elsystemet har genomgått samtliga faser under 1900-talet och befinner sig nu i det mogna Momentumfasen där etablerade aktörer har satt upp hinder för fortsatt förändring av systemet eftersom det inte gynnar dem. (Hughes 1987, sida 51-80) Figur 2: I bilden ges exempel på delar i det LTS som omger biltransporter med oljebaserade bränslen som till slut segrade över el- och ångdrivna bilar (Geels 2005) Geels (2005, sida 446-448) har undersökt hur ett LTS ändras till i ett annat system och det stigberoende som finns kvar från det gamla systemet. Geels har undersökt hur tre sorters bilar (drivna av bensin, el och ånga) tävlade mot det rådande transportsystemet 15 på väg nämligen hästar, som då befanns sig i Momentumfasen. Hästsystemet var vid studiens början väl utvecklat med allt från enkla ryttare till kollektivtrafik i form av hästdragna spårvagnar ägda av företag som hade över 1000 hästar i trafik och kringtjänster som stallpojkar och hovslagare. Det fanns dock ett flertal sociotekniska faktorer som talade mot hästar som drivkälla; höga kostnader, hygienproblem från allt mer hästgödsel på gatorna med tillhörande lukt, skadade kunder på grund av hästar som bits och sparkas och epidemier som spreds i stallen som orsakade sjukdom och ibland dödsfall bland hästarna. Ett flertal olika nischer fanns för dessa framdrivningssystem; persontaxi, rekreationsfordon i parker och korta turer, rekreationsfordon för längre resor på landsbygden och racing av fordon som underhållning. Samtliga mer eller mindre för överklassen. Först senare uppstod användningsområden som spårvagnar och bussar för kortare och längre resor, lastbilar för kortare och längre resor och egenägda personbilar för medelklassen i och med den med då revolutionerande T-Forden som hade ett väsentligt lägre inköpspris än tidigare bilar. (Geels 2005, sida 459-468) Den spårbundna trafiken var snabbast att byta till elektrisk drivkraft för sina spårvagnar eftersom kostnaden för drift gick ner radikalt. Påhejare var även elbolagen som såg att spårvagnarna komplimenterade elbehovet av belysning på natten väl och landägare strax utanför centrum som gärna såg att värdet på deras byggnader gick upp när det blev enklare att ta sig in till centrum och befolkningen kunde resa billigare vilket ökade resandet och gjorde det möjligt att bo på avstånd från där man arbetade. Många delar av LTS systemet som synes i bilden ovan delades av de tre olika framdriftteknologierna. Bland bilarna kom dock bensin/fotogenmotorn ut som vinnare mycket eftersom bilar drivna av sådana hade längre räckvidd, tillät högre hastighet på de nybyggda motorvägarna och var billigare i inköp. Elbilar var dock konkurrenskraftiga under en längre tid inom vissa nischer som rekreationsfordon i parker då de var tysta, fungerade mycket bra i låga hastigheter och med frekventa stopp. Även som stadstaxi var elbilen konkurrenskraftig under längre tid. (Geels 2005, sida 460-462) Bilar drivna av ånga var tunga på grund av ångpannan och kunde ta 5 minuter att starta upp. Dessa lämpade sig mera för större fordon som bussar och lastbilar där viss framgång åtnöjts under 1900-talets början. Hastighet, acceleration och flexibilitet kunde dock inte matcha förbränningsmotorn som med tiden tog över(Geels 2005, sida 459) 16 3.1.2 Innovationsekonomi Inom forskningsområdet kallat ”economics of innovation”, där teknik och ekonomi överlappar varandra i syfte att förklara vad som gör en innovation, att en viss teknik får spridning och ekonomisk framgång. Lauber och Jacobsson (2004) har studerat den framväxten av den tyska sol och vindkraften med hjälp av teorierna om innovationsekonomi och dess fyra områden; institutional changes, market formation, the formation of technology-specific advocacy coaltitions och the entry of firms and other organisations. Dessa är ett sätt att se den formativa fasen i uppbyggnaden av ett nytt socioteknisk system, som inträffar ungefär samtidigt som de av Huges (1987) betecknade Innovationsfasen och Spridningsfasen. Institutional change innebär att det institutionella ramverket möjliggör tillgång till resurser, marknader och verkar för att skapa legitimitet för en viss teknologi och med dess associerade aktörer. I vissa fall kan det vara mycket direkt påverkan (lyfta förbud) men i andra fall mera indirekt påverkan (uttalad strategi för minskade utsläpp). (Jacobsson, Lauber 2004, sida 259) Market formation innebär att det uppstår små men riktiga marknader (nischmarknader) för den nya tekniken är konkurrenskraftig. Detta kan vara en mindre skyddad marknad som uppstår genom statliga bidrag eller andra faktorer men som leder till en lärprocess där pris/prestanda för teknologin utvecklas positivt. Ofta är dessa demonstrationsanläggningar som både ämnar testa och utveckla teknologin men även som referens för framtida kommersialisering. Att bygga en anläggning leder ofta till att ett verkligt leverantörsnätverk skapas vilket ger informationsspridning av den nya tekniken. (Jacobsson, Lauber 2004, sida 259) Advocacy coalitions innebär att andra organisationer än företag närmar sig den nya tekniken. Det kan vara universitet eller icke-kommersiella organisationer (ex miljöorganisationer) som på något sätt stödjer och legitimerar den nya tekniken. Dess påverkan på samhället genom skapande av förväntningar på tekniken som lösning på ett samhällsproblem är mer betydande än den direkta kommersiella påverkan. (Jacobsson, Lauber 2004, sida 259) Entry of new firms innebär att nya aktörer engagerar sig i den nya tekniken och bidrar med kunskap, kapital och andra resurser. Det kan vara att en teknik får geografisk spridning till större områden eller att tekniken förpackas in med andra kring system som kräver mindre detaljkunskaper för att engagera sig. Det kan vara kompletterande produkter som finansiella produkter och produkter för att hantera risk (försäkringar). (Jacobsson, Lauber 2004, sida 260) 17 3.1.3 Tekniska artefakter och dess politik Langdon Winner beskriver i Do artifacts have politics? att det inte är någon överraskning att moderna tekniska system är ihop vävda tillsammans med förutsättningarna inom den moderna politiken. De tekniska systemen har inte själva inbyggda politiska egenskaper men tillsammans med hur människor använder dem för olika ändamål med varierande framgång blir de ändå en del av politiken. Vad som spelar roll är inte bara tekniken själv, utan i vilket socialt och ekonomiskt system den finns inbäddad. Speciellt tydligt blir det i storskaliga tekniska system där stort momentum (politiskt, ekonomiskt, socialt) behövs för att göra förändringar. (Langdon 1980, sida 122-123) Tekniska arrangemang kan ha stor påverkan på sociala och ekonomiska faktorer. Winner tar upp höjden på broar i New York som exempel på hur låg höjd under några broar omöjliggör för bussar att passera under dessa vilket får till följd att bussresenärer inte kan ta sig förbi. Det krävs en lägre bil för att kunna passera vilket implicit betyder att de som passerar under bron behöver ha en viss ekonomisk inkomst för att kunna passera, vilket oftast fanns hos den vita medelklassen. Även exempel på hur investeringar i industriproduktion görs inte bara av direkta ekonomiska skäl utan även för att minska påverkan av fackligt inflytande från de anställda. Ett annat exempel är den mekaniserade tomtatplockaren som ersätter många anställda som tidigare plockade tomater för hand. Dock är den mekaniserade tomatplockaren dyr i inköp men effektiv i sitt arbete, vilket skapar incitament för att bedriva tomatodling centraliserat och storskaligt på ett fåtal men stora plantager istället för många små självägda farmer. Detta resulterade i att flera tiotusentals anställda inom tomatodling förlorade sina arbeten vilket fick stor social och politisk påverkan när systemet för tomatodling ändrades mycket och hastigt. (Langdon 1980, sida 123-128) Även inom kraftproduktion finns liknande politisk påverkan. Genom att välja kärnkraft för energiproduktion accepterar samhället också en rad andra egenskaper som ligger i kärnkraftens natur (inom teknik, vetenskap, industri, militär). Kärnkraften är mycket centralstyrd (få men stora anläggningar), teknisk krävande (svårt att bygga och driva anläggningar), kräver politisk långsiktighet (riskhantering och betydande investering i anläggning och kraftnät samt i avfallshantering) och nära bunden till militären (som förutsättning för tillverkning av atombomber). Solenergi kräver i sin tekniska natur inte att samhället ställer upp på samma villkor då solenergiproduktionen går att bygga decentraliserad, med mindre krav på tekniskt kunnande och underhåll samt ingen direkt koppling till militära intressen. Solenergi möjliggör ett decentraliserat samhälle med högre grad av självstyre i mindre grupper än kärnkraft. (Langdon 1980, sida 128-131) 18 3.1.4 Multi Level Perspective (MLP) Frank Geels beskriver i en artikel i Energy Policy 35 (2007)hur ett multi-nivå perspektiv (MLP) kan användas för att studera nya förnybara energitekniker och strukturella trender i det existerande elektriska systemets regim. Tre nivåer kan urskiljas; Makronivå (sociotekniskt landskap), Mesonivå (socioteknisk regim) och Mikronivå (nischer) med relation enligt bilden nedan. Figur 3: Multipla nivåer som nästlad hierarki (Geels, 2002) Den översta makronivån (sociotekniskt landskap) formar den exogena miljön som ofta ändrar sig långsamt men påverkar nischer och regimer. Landskap används för att beskriva den materiella aspekten av samhället redan existerar med till exempel städer, fabriker, motorvägar och elektrisk infrastruktur. Dessa är för stora för någon enskilt aktör att ändra snabbt (Geels 2004 sida 913, 2007 sida 1026) Mellan eller mesonivån (socioteknisk regim) består av tre sammanlänkade dimensioner: Ett närverk av aktörer och sociala grupper som till exempel elbolag, staten genom olika myndigheter, stora industriella användare och hushåll Formella, normativa och kognitiva regler som guidar aktiviteter hos aktörer som till exempel lagar och regler, värderingar och problematiseringar. Materiella och tekniska element som till exempel kraftverk, elnät, bränslen 19 Dessa sociotekniska regimer karaktäriseras av stigberoende inom alla dimensioner vilket stabiliserar och hämnar förändring. Till exempel vill ett aktörsnätverk lösa uppgifter inom sitt befintliga nätverk och inte demontera det, lagar och reglementen har ofta växt fram under lång tid och stabiliserat sig i en typ av konsensus vilket gör det svårt att se utveckling utanför nuvarande scope, samt att existerande maskiner och infrastruktur ofta har långa ekonomiska avbetalningstider kvar och tekniskt är sammanlänkade med varandra i en komplex struktur. (Geels 2007, sida 1026) Mikronivån (Nischer) fungerar som inkubatorer för nya tekniker. I en nisch skyddas den tidiga tekniken från den allmänna konkurrensen, ofta genom statliga bidrag, eftersom de flesta nya tekniker har låg konkurrenskraft just eftersom de är nya, till exempel finns inga befintliga industriella nätverk av leverantörer och inga skalfördelar för rationaliserad produktion. Det är även troligt att många tekniska förändringar behöver göras som en del av utvecklingen vilket får till följd att det finns ett egenvärde i att inte låsa fast en design för att uppnå billigare tillverkning. En nisch kan vara antingen en teknisk nisch för ny teknik, eller en marknadsnisch för befintlig teknik eller en kombination av dessa. Viktiga interna processer i en nisch är till exempel Bygga sociala nätverk mellan aktörer Bygga lärandeprocesser Etablera en förväntansprocess att guida lärandeprocessen Nya tekniker i en nisch har svårt att växa och ta sig ur nischen när existerande teknikregimer är stabila och förankrade. Historisk har det visat sig att det krävs att alla tre nivåer utvecklar sig åt samma håll för att en ny teknik skall etablera sig storskaligt. 20 3.2 Investeringsteori 3.2.1 Vad är en investering? En investering definieras vanligen som en resurs av betydande storlek som anskaffats i syfte att förbrukas under en längre tid som kan vara många år. I praktiken är detta ofta maskiner, inventarier och fastigheter men kan även vara i kunskap, organisation eller varumärke. Anskaffningen av resursen leder initialt till en eller flera stora utbetalningar i början av investeringens livslängd som senare i tiden skall ge en eller flera ännu större inbetalningar alternativt minska andra typer av utbetalningar. Samma typ av investeringskalkylering kan användas för alla investeringar oavsett om det är en fysisk maskin eller kunskap, och oavsett om investeringen syftar till att öka framtida inbetalningar eller minska framtida utbetalningar. Ofta är en investering en kombination av ett flertal mindre investeringar, som till exempel om ett företag köper en maskin måste även personalen utbildas i att använda maskinen. (Greve 2003 sida 105-106) ”Skälet till att marknaden sätter värde på snabba pengar är att dessa alltid kan placeras så att de ger ytterligare avkastning, därmed ökar placerararen sin totala förmögenhet" – Jan Greve (2003, sida 44) 3.2.2 Investeringskalkylering: Payback - ett mått på ekonomisk risk Ett av de enklaste och vanligaste måtten för att utvärdera en investering är dess återbetalningstid (även kallad payoff eller payback). Måttet innebär att en tidsperiod beräknas för när framtida intäkter av investeringen överstiger de initiala utgifterna investeringen orsakar, alltså när investeringen betalt sig. Payback säger egentligen inte så mycket om lönsamheten i investeringen eftersom investeringens livslängd inte tas med i beräkningen utan är istället ett riskmått. En investering med lång payback tid (oavsett hög eller låg lönsamhet) är en hög risk eftersom antagandena som gjordes när det beslutades att göra investeringen kan ändras under tiden och investeringen är en belastning under lång tid. Payback tid beräknas ofta genom att titta på investeringens kassaflöde. Investeringen anses vara återbetalt när det ackumulerade betalningsöverskottet från investeringen är större än grundinvesteringen: Grundinvestering <= Betalningsöverskott år 1 + Betalningsöverskott år 2 +Betalningsöverskott år (n) För att räkna ut mera exakt än antal år kan månaden interpoleras genom att dividera summan som återstår efter det näst sista inbetalningsåret (Grundinvesteringen minus ackumulerat betalningsöverskott) med betalningsöverskottet det sista året. Resultatet avrundas uppåt för att få hela antal månader. (Greve 2003 sida 111-112) Det finns dock många risker med att endast titta på återbetalningstid eftersom måttet inte tar hänsyn till grundinvesteringens storlek eller lönsamheten för investeringen. 21 Grundinvestering Betalningsöverskott År 0 År 1 År 2 År 3 År 4 År 5 År 6 Alternativ A 800 100 200 500 50 0 0 Alternativ B 500 400 50 50 200 200 0 I exemplet ovan har båda investeringsalternativen 3 års återbetalningstid men alternativ A avsevärt högre risk men också lägre lönsamhet. Dessutom anstränger alternativ A bolagets likviditet betydligt mera eftersom mera kapital behövs. Payback avser när hela grundinvesteringen är återbetald vilket är missvisande när betalningsöverskotten inte är lika stora varje år. I exemplet ovan har alternativ B redan betalat tillbaka 80 % av investeringen efter ett år och det återstår bara 100. Alternativ A har bara betalat tillbaka 12,5% av investeringen och det återstår 700. Alternativ B har avsevärt mindre risk. (Greve 2003 sida 112-113) De betalningsströmmar som uppstår från payback analysen kan även diskonteras med kalkylräntan för att ta hänsyn till investeringens använda kapital. Detta är speciellt viktigt för investeringar med längre återbetalningstid eller i scenarier med höga räntor.(Bergknut et al, 1993, sida 40-41) Grundinvesteringarnas lönsamhet har dock ännu inte utretts. För att göra detta måste hänsyn tas till att kapitalet för grundinvesteringen kostar pengar, och denna kostnad är förknippad med hur mycket pengar som behövs, hur länge pengarna behövs och hur stor risk ägaren till pengarna tar. I payback beräkningen saknas även helt vad som händer att investeringen är återbetald vilket måste tas med för att beräkna en investerings lönsamhet. (Greve 2003, sida 113, Kinnander 1996, sida 30) Sammanfattning av brister med paybackmetoden för att mäta lönsamhet: Konsekvenser av grundinvesteringens storlek för likviditet saknas Ingen bedömning av risk möjlig för tidpunkter innan återbetalning uppnåtts Ingen hänsyn tas till kapitalkostnad för grundinvestering i normalfallet Vilka betalningsöverskott som finns efter att återbetalning uppnåtts ingår inte i bedömningen 22 3.2.3 Kostnaden för pengar över tid med riskjustering Kalkylränta I de flesta fall är det inte möjligt att i ett företag, förening eller för en person att ha olika lönsamhetskrav för olika investeringar i sin verksamhet. Även om en investering finansieras helt av separata banklån kommer den ökade totala skuldsättningen för företaget, föreningen eller personen att få kostnaden för det egna kapitalet att öka eftersom andelen eget kapital då minskar i förhållande till allt kapital. Går bolaget med förlust förbrukas det egna kapitalet först och externa långivare skyddas så långt det är möjligt (Greve 2003, sida 62-63) Begreppet kalkylränta används för att spegla hela företaget, föreningens eller personens mix av eget och lånat kapital samt vilken genomsnittlig risk det kapitalet utsätts för. Så även om leverantören till investeringen också finansierar investeringen så kommer det egna företagets betalningsflöden. En genomsnittlig kapitalkostnad av eget och lånat kapital brukar kallas WACC (Weighted Average Cost of Capital) och tar hänsyn till riskjusterat avkastningskrav som ägare och externa långivare har för bolaget. WACC kan dock ändras snabbt på grund av faktorer som ligger utanför investeringsprojektet så istället används begreppet kalkylränta som är ett strategiskt bestämd ränta som används för att jämföra alla investeringar i bolaget med liknande affärsrisk. När kalkylräntan bestäms måste hänsyn tas för alternativa investeringar som skulle kunna generera bättre avkastning som investeringen konkurrerar med om det tillgängliga kapitalet, eller att betala ut kapitalet till ägarna istället. Att beräkna en helt korrekt kalkylränta är alltså mycket komplext och ofta används en tumregel istället. Kalkylräntan kommer alltid att vara högre än bankräntan eftersom risken är högre. (Greve 2003, sida 44, 114-117) 23 WACC och skuldsättning Den genomsnittliga kapitalkostnaden WACC visar hur stor avkastning investeringen minst måste ge för att motsvara långivarnas samt ägarnas avkastningskrav. Beroende på hur skuldsättningen ser ut kommer avkastningskravet att variera och därmed också WACC. I exemplet nedan antas hela tiden affärsrisken vara densamma för bolaget, investeringen, föreningen eller den enskilda personen. Endast skuldsättningsgraden ändras. Scenario A: Ingen skuldsättning Affärsris k 100% Eget kapital 100% Externt kapital 0% Scenario B: Medelskuldsättning Affärsrisk 100% Eget kapital 50% Externt kapital 50% Scenario C: Hög skuldsättning Affärsrisk 100% Eget kapital 25% Externt kapital 75% Det egna kapitalet står för Det egna kapitalet står för Det egna kapitalet står hela affärsrisken, då hela affärsrisken, då för hela affärsrisken, då motsvarar 1 % eget motsvarar 1 % eget kapital motsvarar 1 % eget kapital 1 % affärsrisk 2 % affärsrisk kapital 4 % affärsrisk Tabell 1: Ökad affärsrisk för ägare vid ökad belåning Vid ökad skuldsättning ökar den relativa affärsrisken för ägarna, som då måste öka sitt avkastningskrav på bolagets egna kapital. Blir den externa skuldsättningen för hög kommer också långivarna av det externa kapitalet att anse att de nu tvingas ta del av affärsrisken och antingen neka nya lån när de gamla lånen löper ut och/eller höja räntan. För att få så låg genomsnittlig kapitalkostnad i förhållande till risk sett utifrån bolaget eller investeringen finns det alltså en optimal skuldsättningsnivå att sträva mot. Vad denna nivå är beror ett flertal variabler som dessutom kan ändra sig snabbt. En hög upplåning ger det egna kapitalet en hävstångseffekt, Scenario C kan bygga en fyra gånger så stor sol- eller vindkraftsanläggning än Scenario A som bara har sitt eget kapital. Det kan därför ibland vara intressant att mäta avkastningen på det egna kapitalet separerat från det totala kapitalet, även om procentuell avkastning på eget kapital inte tar hänsyn till den ökade risken som hög upplåning ger(Greve 2003, sida 62-70, 115, 285) De projekt som skall genomföras är de som kan bära kapitalkostnaden. Finns det många attraktiva projekt att välja mellan kommer WACC att öka genom självjustering. Finns det få attraktiva projekt att välja mellan sjunker WACC och ett scenario kan uppstå där inga projekt kan bära kapitalkostnaden. Om situationen uppstår i ett aktiebolag kan ledningen välja att istället för att investera i företaget istället betala ut pengarna till ägarna. (Greve 2003, sida 71) 24 Skillnaden mellan kalkylränta och WACC är att kalkylränta används för att göra beräkningar och antaganden inför en förändring som en investering och se vilken avkastning den ger, medan WACC beräknas genom att titta bakåt i tiden på idag existerande tillgångar. Kalkylräntan bör bestämmas med hänsyn till WACC räntan. (Greve 2003, sida 115) 3.2.4 Investeringskalkylering: Avkastning Nuvärdeskalkyl, slutvärdeskalkyl och annuitetskalkyl Gemensamt för nuvärdes-, slutvärdes- och annuitetskalkylen är att de syftar till att jämföra grundinvestering och betalningsöverskott vid samma tidpunkt för att kunna ta hänsyn till kapitalkostnader som uppstår över tid. Nuvärdeskalkylen översätter alla framtida betalningsöverskott till vad de är värda nu (tidpunkt 0) genom formeln nedan, där t är antal år från start och r är investeringens kalkylränta 𝑁𝑢𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = 1 (1 + 𝑟)𝑡 För hela investeringen beräknas sedan kapitalvärdet med formeln nedan där G är grundinvesteringen, Bt är betalningsöverskott år t och n är investeringens ekonomiska livslängd. Är kapitalvärdet positivt är investeringen lönsam (Greve 2003, sida 118). 𝑛 𝐾𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙𝑣ä𝑟𝑑𝑒 = −𝐺 + ∑(𝐵t ∗ 𝑁𝑢𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟) 𝑡=1 Slutvärdeskalkylen fungerar på samma sätt men flyttar alla betalningar till slutet av investeringens livslängd. Då ger kalkylräntan tidiga inbetalningar en positiv ränteeffekt, som dessutom innefattar ränta-på-ränta effekten. Denna typ av lönsamhetsberäkning fungerar bara när livslängden för de investeringar som jämförs är lika lång. Grundinvesteringen måste räknas upp för att flyttas till tiden t. 𝑆𝑙𝑢𝑡𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = (1 + 𝑟)𝑡 För hela investeringen beräknas sedan kapitalvärdet med formeln nedan. Är kapitalvärdet positivet är investeringen lönsam (Greve 2003, sida 119). 𝑛 𝑡 𝐾𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙𝑣ä𝑟𝑑𝑒 = −(𝐺 ∗ (1 + 𝑟) ) + ∑(𝐵t ∗ 𝑆𝑙𝑢𝑡𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟) 𝑡=1 Annuitetskalkylen är fördelaktig att använda vid tillfällen då betalningsöverskotten är ungefär lika stora och ger ett genomsnittligt värde för investeringen per år under 25 perioden t. Kalkylen kan jämföras med ett annuitetslån, där låntagaren betalar en fast summa varje tidsperiod men fördelningen mellan ränta och amortering ändrar sig så att under lånets första tid bestå till stor del av ränta men andelen som består av amortering ökar mot slutet. (Greve 2003, sida 121). 𝐴𝑛𝑛𝑢𝑖𝑡𝑒𝑡𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 = 𝑁𝑢𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑡 𝑁𝑢𝑣ä𝑟𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 I nedan bild går det att se hur annuitetsmetoden skjuter betalströmmar i tiden för att jämna ut dessa. Ett större betalöverskott i investeringens slutfas byts mot ett mindre överskott i samtliga betalningsperioder. Figur 4: Annuitetsmetodens påverkan på kassaflödet för en investering (Wikipedia.se 2013-05-26) 26 Internräntekalkyl – avkastning på investeringens kapital Nuvärde-, slutvärde- och annuitetskalkyl ger alla en summa kronor som resultat. Dock är det ibland bättre att undersöka vilken investering som ger bäst avkastning för det upplåsta kapitalet för de scenarier där tillgången på kapital är begränsande, vilket är vanligt. Investeringen kan då jämföras med ett bankkonto som ger ränta och kan på så sätt enkelt jämföras med andra investeringar inom samma bransch men också helt andra sorters kapitalplaceringar. Praktiskt innebär det att beräkna vilken ränta en alternativ placering av samma belopp som grundinvesteringen och under samma tidsrymd som investeringens ekonomiska livslängd måste ha för att ge samma avkastning. En metod är att beräkna räntan när kapitalvärdet är satt till 0 med följande formel 𝑛 0 = − 𝐺𝑟𝑢𝑛𝑑𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 + ∑ 𝑡=1 (𝐵𝑒𝑡𝑎𝑙𝑖𝑛𝑔𝑠ö𝑣𝑒𝑟𝑠𝑘𝑜𝑡𝑡)𝑡 (1 + 𝑟)𝑛 Där den negativa Grundinvesteringen är investeringens initiala kostnad var vid alla Betalningsöverskott för respektive år summeras ihop men först justeras med räntan r för vid vilken tidpunkt t de inträffar. (Greve 2003, sida 123-124, Andersson 1983, sida 25) Om internräntan visar sig vara större än företagets beslutade kalkylränta bör investeringen genomföras. Står företaget och väger mellan att genomföra olika investeringar så bör företaget göra den investering vars internränta är högst. Internräntemetoden har vissa begränsningar i sitt användningsområde för kalkyler med komplexa Betalningsöverskott med teckenbyten eller mycket stora variationer. Se nedan exempel. (Greve 2003, sida 126). 27 3.3 Känslighetsanalys De värden eller variabler som används för investeringskalkylering är uppskattade, beräknade, antagna eller ibland en kombination. Det finns anledning att anta att kalkylen kommer att ändras när kalkylens värden ändras av faktorer som ligger utanför investeringsprojektets ramar. Innan en investering genomförs bör en analys göras för vad som händer när något värde ändras. Blir investeringen olönsam och en annan investering varit bättre? För att undersöka detta kan kalkylen förutom med normalvärdet också ett positivt men realistiskt scenario och ett negativt men realistiskt scenario tas med. Känslighetsanalysen innehåller två viktiga steg Identifiera strategiskt viktiga variabler som har stor påverkan på kalkylen Uppskatta tre realistiska scenarion för varje variabel: Positivt, Normalt, Negativt Vissa av dessa variabler har beslutsfattaren inflytande över och vissa har beslutsfattaren inte lika stort inflytande över. Vissa variabler, som exempelvis bankränta, kan väljas med hög eller låg risk men eftersom risk och kostnad ofta hänger ihop kan en fast räntesats ofta vara högre än en variabel. När känslighetsanalysen görs kan ett kritiskt värde som gör att investeringen inte bör genomföras för varje variabel identifieras antingen enskilt eller en funktion av flera variabler. (Bergknut et al, 1975, sida 250-252, Greve 2003, sida 149-151, Kinnander 1996, sida 25) 28 3.4 Att jämföra olika investeringars lönsamhet Rangordning av två investeringsalternativ med nuvärdesmetoden och internräntemetoden kan ge olika alternativ beroende på hur kapitalintensiva de är och när betalningsöverskotten inträffar. Nuvärdesmetoden använder företagets kalkylränta för att kunna jämföra betalningar som inträffar vid olika tidpunkter, medan internräntemetoden kommer att använda den framräknade internräntan. Dessa två räntesatser, kalkylränta och internränta, kan skilja sig mycket åt och ger då olika resultat eftersom internräntemetoden förutsätter att alternativ placering av Grundinvesteringen och Betalningsöverskott sker till samma ränta som internränta. Så är dock inte fallet utan företagets alternativa placeringsmöjligheter ligger ofta närmare kalkylräntan, och det är därför kalkylräntan definieras just så. (Greve 2003, sida 127-128) Exempel: I exemplet Greve (2003, sida 128) tar upp har Alternativ B en stor inbetalning på slutet i sin kalkyl som skulle kunna vara försäljning av ett restvärde. Denna intäkt blir för lågt värderad med Internräntemetoden som kräver en alternativ avkastning på 15 %, men med Nuvärdesmetoden krävs bara en alternativ avkastning på 10 % eftersom kalkylräntan är 10 %. Stora betalningar långt fram i tiden kan alltså göra att metoderna ger vitt skilda resultat beroende på vald metod. Kalkylränta 10% Grundinvestering BÖ år 1 BÖ år 2 BÖ år 3 BÖ år 4 Resultat Internränta Alternativ A Alternativ B -1800 -1800 1000 400 1000 400 200 900 200 1000 18% 15% Nuvärde Alternativ A Alternativ B -1800 -1800 909 364 826 331 150 676 137 683 222 253 För att kunna göra en komplett bedömning av hur attraktiva en eller flera potentiella investeringar är jämfört med varandra eller andra typer av placeringar bör beslutsfattaren alltså titta på samtliga följande: Vad som är aktuell kalkylränta Payback – för risk och likviditet En typ av kapitalvärdeskalkyl (nuvärde, slutvärde eller annuitetsvärde) Internräntekalkyl Känslighetsanalys för de viktigaste variablerna 29 4. Empirisk studie 4.1 Elmarknaden och elnätet 4.1.1 Ett historiskt perspektiv Sverige Dagens eldistribution fungerar huvudsakligen genom att ett flertal stora producerande anläggningar, främst vatten- och vindkraft i norr och kärnkraft i söder, förser landet med el genom fyra nivåer av elnät. Det nationella högspänningsnätet ägs och drivs av svenska staten via Svenska Kraftnät, och mindre regionala och lokala nät med lägre spänning drivs av antingen energijättarna Vattenfall, Eon och Fortum eller lokala bolag som ofta är kommunalt ägda. För varje ändring i spänning mellan näten måste elen transformeras om vilket orsakar förluster. Nätavgiften som betalas av konsumenten betalas vanligen till den lokala nätägaren, som sedan i sin tur får betala den regionala nätägaren för överföringskostnader. Att bygga långa elnät med hög överföringskapacitet för även med sig höga kostnader som läggs på elnätsavgiften. (Svk.se, 2013) Figur 5: Elnätets uppbyggnad (http://www.eon.se/privatkund/Produkter-ochFör ca 100 år sedan fanns dock inget nationellt sammankopplat elnät utan varje industri eller stad priser/Elnat/Sa-har-funkar-elnatet/ 2013-0723) stod själva för produktion och distribution av el. Marknaden var mycket fragmenterad och stora skillnader i utbud och prissättning fanns. Under mitten av 1900 skedde ett trendbrott. Elnäten byggdes ihop till ett stort nationellt elnät under med hjälp av ny överföringsteknik som även möjliggjorde produktion av el där produktionen var som effektivast och kraftverken växte i storlek. En centralisering av marknaden skedde med ett fåtal stora producenter (vattenkraften i norr och kärnkraften i söder) och många konsumenter. Under de senaste 30 åren har dock kraftvärmeverken byggts ut kraftigt och levererar förutom fjärrvärme även el direkt till regionala och lokala elnäten nära konsumenterna, samtidigt som många industrier som tidigare konsumerade stora mängder el istället exporterar el genom egen produktion.(malarenergi.se 2013, svenskfjarrvarme.se 2013) Produceras elen närmare där den används och därmed reducera mängden el som behöver överföras långa sträckor kan den totala överföringskostnaden sänkas, en besparing som skulle kunna komma konsumenten till godo. Eftersom skattesystemet är 30 uppbyggt genom att beskatta den handlade elen och inte den konsumerade elen finns även möjligheter att reducera konsumentens kostnad genom att minska systemets skatteinbetalningar. En kilowattimma som på elbörsen Nord Pool endast kostar 20-25 öre har värdet 1,25 kronor väl framme hos konsumenten när överföringsavgifter och skatt tillkommit, en ökning med 500 %. Produktionskostnaden för el har enorma skalfördelar och den skillnad i värde på en KWh på elbörsen Nord Pool respektive hos konsument (förutom den reella produktionskostnaden för nätöverföringen) är en konsekvens av politiska beslut som beskattning av miljöpåverkan och risker. Teoretiskt skulle dessa skatter kunna tas bort och omöjliggöra investeringar i distribuerad elproduktion hos kunderna, men trenden har under de senaste 15 åren istället varit kraftiga skattehöjningar som drivit upp kundpriset. Incitamenten för konsumenter att investera i egen produktion för att skydda sig mot energiprisökningar har alltså ökat. (Elforsk rapport 07:45, sida 1-10, Svensk Energi 2013 sida 1-3) 4.1.2 Energimarknaden från konsumentens vinkel Det vanligaste scenariot för en konsument är tillköpt el från en elhandlare med tillkommande elnätsavgifter till nätägaren. Detta huvudsystem kräver ingen egen kapitalinsats utan är vanligtvis uppbyggt som en mindre fast kostnad per år beroende på maxkapacitet samt en rörlig kostnad per tillköpt energimängd. Kontrakt gällande priser och leverans kan sedan tecknas för olika tidsperioder, från rörligt pris till ett fast pris per energimängd under flera år. Det finns inget tvång eller begränsning för hur mycket eller lite el en konsument måste köpa eller får köpa, och en vanlig elkonsument har inget balansansvar för elnätet. (vattenfall.se, 2013, svk.se 2013) 4.1.3 Vad är en mikroproducent? Enligt Energimyndigheten är en mikroproducent en privatperson eller ett företag med en fast ansluten produktionsanläggning för el som är ansluten till lågspänningsnätet (max 400V) genom en huvudsäkring om maximalt 63 A och som inte producerar mer än 43,5 KW som inmatningseffekt. De flesta elbolag har även kravet att sett över hela året måste tillköpt el överstiga såld el för samma säkring och elmätare. Begreppet mikroproducent används mest av elbolagen för elhandelsavtal. Det är möjligt att söka investeringsstöd och elcertifikat även om anläggningen inte klassas som mikroproducent. (energimyndigheten.se 2013) 4.1.4 Jordabalken En sol eller vindkraftsystem som integreras i en fastighets energisystem och anses anbragts för stadigvarande bruk kan komma att ingå i fastigheten enligt Jordabalken (1970:994) som fast egendom även om det är fysiskt möjligt att enkelt demontera produktionsutrustning. Detta innebär att en energiproduktionsanläggning anses tillhöra fastigheten och inte kan medföras om privatpersonen eller företaget vill sälja fastigheten. (Jordabalk (1970:994) 31 4.1.5 Organisationer Det finns ett flertal organisationer som helt eller delvis arbetar med olika aspekter av miljövänlig mikroproduktion. Från skattefinansierat håll är några exempel SP, Swerea, Energimyndigheten, Naturvårdsverket, länsstyrelser och universitet som bedriver forskning och utbildning. Från icke statligt finansierat håll finns branschföreningar som Solenergiföreningen, Vindkraftbranschen, Svensk energi, de stora energibolagen (Vattenfall, Eon, Fortum). 32 4.2 Jämförelse med Tyskland Den tyska tillväxten av sol och vindenergi har varit väsentligt större än många andra delar av världen. I detta kapitel ges en snabb överblick av historien från sent 1970-tal till ”take off” under 1990-talet och tidigt 2000-tal av Jacobsson och Lauber (Energy Policy 34, 2006) Energikrisen under 1970-talet skapade en ny syn på energi och energisäkerhet i Tyskland och många andra länder i världen. Tyskland hade ingen egen tillgång till olja utan regeringens reaktion var att istället öka sitt intresse för inhemsk kolkraft och kärnkraft för att säkra tillgången på energi. Samtidigt växte motståndet hos befolkningen mot dessa två energislag vilket resulterade i att mängden pengar som gick till forskning av andra energislag var relativt stor. Ytterligare hårda motgångar för kol och kärnkraft under slutet av 1980-talet genom Tjernobylolyckan 1986 och sura regn som troddes vara orsakade av orenade utsläpp från kolkraftverk. Tyskland var i många avseenden tvungen att förlita sig på kol och kärnkraft även om opinionen mot dessa var stor. Vissa lokala regioner förlitade sig dock starkt på kol för arbetsmöjligheter och kraftbolagen var mäktiga och välorganiserade genom subventionering av det annars olönsamma kolet. Stödet hos befolkningen för forskning mot energieffektivisering, vindkraft, solkraft och andra energislag var även det parallellt starkt och visade sig i flera forskningsprogram där demonstrationsanläggningar byggdes och drevs. Detta skapade en liten industrinäring där nätverk växte fram och de långsiktiga forskningsprogrammen skapade även en långsiktighet i hela sektorn gällande pengaflöden och energivisioner. Viktigt var Feed-in lagen som möjliggjorde ersättning per producerad kilowattimma för förnybara energislag baserat på deras produktionskostnader. Det var olika ersättning för vatten, vind och solkraft. För solkraft fanns dessutom ett program, ”1000 roofs” som gav 60-70% investeringsbidrag till solenergianläggningar. Denna utbyggnad förstärkte ytterligare industrinäringen kring solenergi och skapade opinion för fortsatt utbyggnad i ett ”100 000 roofs” program 1999 som bidrog med investeringsbidrag, feed-in tariffer under 20 år och fördelaktiga lånevillkor. Parallellt med de nationella programmen fanns även regionala program för utbyggnad av solenergi som höll uppe och växte den lilla marknaden mellan de två programmen. När 100 000 roofs programmet sattes igång började även industriell tillverkning (bl. a Siemens och RWE-Schott Solar) av solenergikomponenter i Tyskland. 100 000 roofs programmet var så lönsamt för investerare att kvoten var fylld redan efter tre år. Den snabba tillväxten är möjlig genom att flera nya aktörer söker sig till sektorn och branschföreningar finns redan sedan tidigare forskningsprogram. Noterbart är dock att investeringstakten sjunker väsentligen 2003 när lågräntelånen upphör eftersom programmet nått maximalt 350 MWp även om feed-in ersättningen finns kvar och är oförändrad. Feed-in ersättningen var under år 2001 hela 0,506 EUR/KWh, 2003 0,457 EUR/KWh och sedan tänkt sjunka med ca 5 % 33 per år. I april 2012 var feed-in ersättningen 0,195 EUR/KWh. (bundesnetzagentur.de 2012) Den gröna energisektorn med små och storskalig vatten, vind och solkraft har starkt stöd och sysselsätter tio tusentals personer, men kostnaden för subventionerna är höga och röster hörs för att de hotar konkurrenskraften i Tyskland. 34 4.3 Solenergi 4.3.1 Förutsättningar för produktion - solinstrålning Solinstrålningen för en produktionsanläggning beror på många faktorer som inte direkt har med anläggningen själv att göra utan med hur den används, de med störst påverkan är: Årstid och väderstreck Geografisk placering och anläggningens lutning Spektral påverkan energimängd Förklaring av dessa faktorer sker här nedan Årstid, väderstreck och lutning Figur 6: Solinstrålningen fördelning över året (SMHI faktablad nr 31:2007 sida 1) I SMHIs modell framgår hur solen rör sig över ett dygn sett från en mätpunkt i Mellansverige över ett år. Under sommartid står solen högt och når solen över 50 grader i höjdled medan under vintern står solen lågt och når inte 10 grader i höjdled. Beroende på när på året energiproduktionen önskas bör solenergianläggningen anpassas efter solkurvan för årstiden. För att effektivt tillvarata solenergin under vinterhalvåret bör solcellerna ha en hög vinkel, helst 45-50 grader, eller följa solkurvan genom att solcellen vinklas med styr och reglerteknik. Då solen rör sig mindre i öst-västlig riktning under vinterhalvåret är räcker det med att följa solen på den vertikala axeln. (SMHI faktablad nr 31:2007 sida 1, Absolicon intervju Johan 2010-03-10) 35 Geografisk placering och lutning Den geografiska placeringen har även påverkan på den instrålade mängden energi. Förutom olika långa årstider påverkar även moln och indirekt strålning från reflektioner från till exempel snö. Kustområden har generellt sett större instrålning än icke kustnära områden. Geografisk placering har störst påverkan under vinterperioden, då mängden instrålad energi i södra Sverige kan vara upp till 100 gånger större än i nordligaste Sverige. Under sommaren är skillnaderna betydligt mindre, och det är istället om platsen är kustnära som påverkar solinstrålningen mest eftersom det påverkar t ex molnigheten. Över tid har en positiv trend om 0,5 % ökad instrålning per år identifierats (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning, 2013-07-16, SMHI faktablad nr 31:2007, sida 6, Absolicon intervju Johan 2010-03-10, SMHI klimatdata 2013) Figur 8: Årsvis solinstrålning geografiskt (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi /stralning/1.2927) Figur 8: Solinstrålning i december (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorolo gi/stralning/1.3050) 36 För en fast yta riktad mot solen kan följande tumregel användas. Om den plana ytan mot marken utgör 100 % av solinstrålningen på en plats, så kommer en 45 graders vinkling i rakt söderläge att ge ungefär 112 % av samma solinstrålning i Mellansverige. I norra Sverige ger 45 graders lutning något mer än 112 % och i södra Sverige något mindre än 112 %. En högre lutning ger dock renare solpaneler eftersom smuts och snö lättare ramlar av. Det är alltså av många skäl viktigt att vid nordliga breddgrader ha en stor lutning för sina solpaneler. Fem procent större lutning än vad som är optimalt i simuleringar ger i praktiken ofta högre produktion. Den totala solinstrålningen skiljer sig mycket lite på årsbasis vid mindre lutning öst-västlig riktning, men finns det större energibehov på morgonen kan det dock ändå löna sig att vrida solpanelen åt öster, eller väster om störst energibehov finns på kvällen. (Solelprogrammet.se, 2013-07-16, Bengt Stridh blogg solinstrålning 2013, Absolicon intervju Johan 2010-03-10) Figur 9: Solinstrålningen i procent av globalstrålningen mot platt mark. Källa: solelprogrammet.se 2010-04-05) 37 Instrålning per kvadratmeter Månad plan markyta (kW/h per månad) Januari 20 Februari 30 Mars 70 April 105 Maj 140 Juni 170 Juli 145 Augusti 120 September 80 Oktober 40 November 20 December 10 Helår 950 KWh Tabell 2: Global solinstrålning per månad i Mellansverige (smhi.se 2013-07-18) Spektral påverkan energimängd i ljuset Endast en begränsad del av ljusspektret är möjligt att se med mänskliga ögon, huvuddelen av energin har våglängder längre än 700nm och betecknas därför som infrarött ljus. För att ta tillvara på mer energi ur solljuset kan en solpanel innehålla flera lager solceller som var och en omvandlar olika våglängder till el (SMHI.se, 2013, SMHI faktablad nr 31:2007, sida 2, Absolicon intervju Johan 2010-03-10) Figur 10: Energifördelning solstrålning (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/1.3050) 38 4.3.2 Undersökta anläggningar Den undersökta skalbara anläggningen är så kallad turn key och är en blandning av hypotetisk anläggning med uppgifter från rapporten ”National Survey Report of PV Power Applications in Sweden 2012” skriven av Johan Lindahl för Energimyndighetens räkning inom ramen för International Energy Agency’s PVPS program tillsammans med färska priser och tekniska uppgifter från några leverantörer (PPAM, Egenel, Direct Energy, Naps Sweden och de stora energibolagen Vattenfall, Eon och Fortum). Tekniska prestandaskillnader baserat på tillverkarnas produktblad skiljer sig bara åt något. De bästa solpanelerna tillverkade med den lite dyrare monokristallina tekniken har ca 19-20 % verkningsgrad och de bästa solpanelerna tillverkad med den lite billigare polykristallina tekniken har ca 15-16 % verkningsgrad. Verkningsgraden anges som den procentuella konverteringsgraden från instrålat solljus till el från panelen för en given area. (solarplaza.com 2013) Invertern, den apparat som omvandlar solcellernas likström till växelström, har en verkningsgrad om ca 98 % i genomsnitt. (solarplaza.com 2013) En gynnsam installation av en solcellspanel ger en konverteringsgrad (eller ”yield”) av ca 900 KWh/år per installerad KWp, medan en mera genomsnittlig ger ca 800 KWh/år per KWp samt installationer i mindre fördelaktiga områden ger ca 700 KWh/år per KWp. (fraunhofer.de 2013, Bengt Stridh villablogg 2013, The Swedish National Photovoltaics Status Report 2012 sida 36, soldata.se 2013) 39 Teknisk livslängd anläggning Den tekniska livslängden för solceller i Sverige har visat sig vara 25 år eller mera förutsatt att de inte skadas. Energimyndigheten har utfört mätningar på solcellsmoduler från så långt tillbaka som 1978 har visat att dess åldrande inte påverkat prestanda i större grad. Dessa har varit monterade på fyrar och liknande. (energimyndigheten.se om livslängd solceller, 2013) Den solcellsanläggning som Riksbyggen monterade upp i Huvudsta 1984 är den näst äldsta anläggningen i drift i Sverige. Från soldata.se går det att utläsa att anläggningen producerar el med nästan oförändrad verkningsgrad fortfarande. Figur 11: Solcellsanläggning i Huvudsta från 1984 fortfarande i drift (soldata.se, 201307-24) 40 4.3.3 Systemets investeringskostnader För jämförelse så kostar ett nyckelfärdigt system i Tyskland före eventuella bidrag ungefär 1,4 EUR/Wp för ett system som är mindre än 100 KWp. Kostnaden har sjunkit från 1,7 EUR/Wp år 2012 och 2,3 EUR/Wp 2011. (photovoltaic-guide.de 2014) Figur 12: Tyska priser för nyckelfärdiga anläggningar, EUR per KWp (http://www.photovoltaik-guide.de/pv-preisindex, 2014-01-24) De svenska priserna har också sjunkit under de senaste åren, även om de inte är lika låga som de Tyska, för en 15 KWp anläggning tar till exempel leverantören PPAM nästan 21 SEK/Wp och Vattenfall ca 19 SEK/Wp för 3,2 KWP anläggning. Leverantören SolEl Dalbys pris är14-15 SEK/Wp nyckelfärdigt för en 10 KWp anläggning. Baserat på uppgifter från SolelDalby.se, lundsenergi.se och PPAM uppgår arbetskostnaden till mellan 15-30% av totalbeloppet för en nyckelfärdig installation. Figur 13: Exempel på prislista, denna från PPAM.se (2013-07-25) 41 4.3.4 Ekonomiskt investeringsstöd och ROT Investeringsstöd till både privatpersoner och företag hanteras av Energimyndigheten. Upp till 35 % av investeringskostnaden kan fås i bidrag. Det totala stödet för en anläggning uppgår till maximalt 1,2 miljoner kronor för kostnader som uppkommer från projektering, solcellsmoduler, stativ, mätare, övervakningssystem, växelriktare samt arbete vid montering. Dock är anslutningsavgiften till energibolaget inte bidragsgrundande. Stödet har sedan 2009 sänkts från först 60 % av investeringskostnaden till senare 45 % av investeringskostnaden för att efter 1 februari 2013 täcka 35 % av investeringskostnaden. (Förordning (2009:689) om statligt stöd till solceller) För de arbetskostnader i samband med installation som inte täcks av eventuellt investeringsstöd kan privatpersoner göra ROT-avdrag för. ROT-avdraget täcker 50 % av arbetskostnaden. (PPAM.se, 2013-07-24, energimyndigheten.se om solcellsbidrag 2013) 42 4.4 Vindkraft 4.4.1 Förutsättningar för produktion Avgörande för ett vindkraftsverks produktion är hur mycket det blåser på platsen. Den marknära vinden saktas ner av hinder som höga byggnader eller skog vilket gör att vindmätningar görs ovanför nollplansförskjutningen (betecknad d) som beräknas utifrån ¾ av höjden av omliggande hinder (betecknad h). (energimyndigheten.se om främjande av vindkraft 2013)) Figur 14: Beräkning av nollplansförskjutning (energimyndigheten.se 2013-07-22) En tumregel för att vindkraftverk skall fungera bra i öppet landskap är att navhöjden placeras på minst 30 meters höjd över nollplansförskjutningen vilket ger ungefär 4,5 5,5 m/s i medelvind. Skulle vindkraftverket placeras exempelvis på kalfjället gäller inte nedan tabell utan det höga läget och låga nollplanet gör att produktionen blir mycket större. Tabellen nedan kan användas för att med tumregel beräkna förändringen i mängden vindenergi för samma vindkraftverk beroende på mastens höjd. Det är alltså viktigt att investera i en hög mast för att nå god produktion. För den brittiska marknaden rekommenderar BWEA en årsmedelvind på minst 6 m/s för att överväga installera ett vindkraftverk. (Marknadsöversikt av små vindkraftverk i Sverige, sida 5, http://vimeo.com/50489737, 2013, Energy saving trust 2009, sida 7) Navhöjd Medelvind (m/s) Energi 12 m 16 m 24 m 30 m 40 m 4,2 4,4 4,8 5 5,3 58% 69% 87% 100% 119% 50 m 5,5 136% 60 m 5,7 152% Tabell 3: Årsmedelvindens påverkan av tornhöjd (Marknadsöversikt av små vindkraftverk i Sverige, sida 5) 43 Geografiskt kustnära områden är mest lämpliga eftersom vindhastigheten ökar över det öppna havet och träffar land med större hastighet. Mätningar och beräkningskartor som gjorts är i huvudsak anpassade för stora vindkraftverk och 49 meter ovanför nollplansförskjutningen är den lägsta höjd som vinddata som finns tillgänglig. ( Domestic small-scale wind field trial report 2009, sida 3) Figur 15: Årsmedelvind på 49 m höjd ovan nollplansförskjutningen (Bergström, 2007, sida 8) Vinden varierar både med årstid och över dygnet. Det blåser mest under vår och höst, men mindre under vintern och allra minst under sommaren. Årsvinden fördelar sig med ungefär 2/3 under vinterhalvåret och 1/3 under sommarhalvåret. Vinden varierar också med dygnet, på högre höjd är skillnaden större och på lägre höjd något lägre. Det förekommer dock stora variationen dagar emellan vilket gör att dygnsvariationen inte alltid är ett användbart mått. (Statens energiverk 1985, sida 97-99, Arise Windpower 2012, sida 28-31) 44 Figur 16: Dygnsmedelvariation (Arise Windpower: Pilotprojekt Vindkraft – Vind och produktionsanalys för södra Sverige 2012, sida 29) 4.4.2 Undersökta anläggningar Avsaknaden av en standard för att mäta prestanda för småskalig vindkraft försvårar jämförande vid investeringar. Vanligtvis hävdar tillverkare att deras vindkraftverk tar tillvara 30-60% av energin i vinden, samtidigt som den teoretiska maximala effektiviteten är 59 % (Betz lag) vilket tyder på olika mätmetoder vilket har gjort många investerare besvikna. En 6 KW turbin med 30 % årsverkningsgrad kommer att producera ungefär 18 000 KWh om den placeras fritt, men placerad även i gles bebyggelse kan samma turbin få mindre än 10 % årsverkningsgrad och då producera 6000 KWh per år. Med begränsade resurser är det viktigare att fokusera projekteringsarbetet på vilken plats turbinen ska stå på snarare än vilken modell som ska användas. När det gäller modell så är tornhöjden av störst betydelse. (Domestic smallscale wind field trial report 2009, sida 7, 17) Figur 17: Skystream 3,7m rotordiameter som producerar ca 5000 KWh vid 5,5 m/s årsmedelvind (ecokraft.se 2013-07-22) 45 Den undersökta skalbara anläggningen är även för vindkraft så kallad turn key och en blandning av hypotetisk anläggning med uppgifter från rapporten ”Marknadsöversikt av små vindkraftverk i Sverige” av Svensk Vindkraftförening på uppdrag Energimyndigheten och uppgifter om priser och prestanda från tillverkares hemsidor 2013-07-22. (gardsvind.se, windon.se, ecokraft.se) Figur 18: Utbyteskurva årsmedelvind till elproduktion för 30 KW modell (gardsvind.se, 2013-07-22) Gårdsvind AB illustrerar hur utbytet från deras 30 KW modell ändras med årsvinden. Verket har en starthastighet omkring 2.5 m/s men effektiviteten är lägre tills vindhastigheten ökat till 5 m/s vilket kan ses på kurvans lutning. (gardsvind.se 2013) Skulle detta vindkraftverk placeras vid kustområde i södra Sverige skulle det kunna ge en årsproduktion om ca 75 000 KWh. I ett scenario med likvärdig årsförbrukning av energi är tumregeln enligt SVIF att ca 2/3 av produktionen kan ersätta köpt energi, men att då 1/3 av 75 000 KWh måste säljas och då fortfarande motsvarande mängd köpas in från elhandlare eftersom elproduktion och konsumtion oftast inte är helt i balans. (SVIF 2013, sida 6) 46 4.4.3 Systemets investeringskostnader De huvudsakliga kostnadsdrivarna i en stor vindkraftinstallation är själva vindkraftverket med generator, (ca 60 %), mast, fundament och uppförande(ca 25 %) och där efter följer elinstallation och ledningsdragning (ca 9 %). Det tillkommer även ytterligare kostnader för projektering, transport och försäkringar. Beroende på anläggnings storlek och antalet verk så ändras dessa kostnader något. För vindkraftparker i fjälltrakter kan marken vara billig men kostnaderna för att dra elnät och bygga vägar är höga. (vei.fi, 2013, SVIF 2013, sida 22-39) 4.4.4 Ekonomiskt investeringsstöd Det huvudsakliga stödsystemet för vindkraft är elcertifikat, men i vissa län går det även att söka investeringsstöd om 30 % från respektive länsstyrelse om vissa kriterier uppfylls. Vanligtvis måste den som ansöker om investeringsstöd vara lantbrukare. (vindlov.se 2013, Länsstyrelsen Östergötland 2013) För de arbetskostnader i samband med installation som inte täcks av eventuellt investeringsstöd kan privatpersoner göra ROT-avdrag för. ROT-avdraget täcker 50 % av arbetskostnaden. (Energimyndigheten ROT-avdrag 2013) 47 4.5 Systemets intäkter - Värdet av producerad energi 4.5.1 Två modeller för att beräkna värde Samma mängd energi (KWh) kan variera mycket i värde beroende på när den producerats och hur den används eller säljs. Huvudsakligen kan en indelning i två kategorier göras (Elforsk 08:13 sida 14, Bengt Stridh blogg, 2013): Egenproducerad energi som ersätter tillköpt energi Egenproducerad energi som säljs till elhandlare 4.5.2 Egenproducerad energi som ersätter tillköpt energi Värdet av att inte köpa en KWh energi från en extern leverantör är högt eftersom det innefattar elen, elnätsavgifter, skatter och moms. Det genomsnittliga konsumentpriset under 2012 var 1,37 SEK/KWh för en småhusfastighet med årlig konsumtion över 15 000 KWh för alla pristyper utom ”Tillsvidarepris” vilket är en abonnemangsform som tilldelas konsumenter som inte gjort ett aktivt val ännu. Priserna innefattar dock även fasta kostnader för elnätsabonnemanget och elhandelsabonnemanget, vilket gör att den rörliga marginalkostnaden blir något lägre beroende på enskilda el och elnätleverantörer, ungefär ca 1,25 SEK/KWh 2012 inklusive moms. (energimarknadsbyran.se, 2013). 48 Figur 19: Prisutveckling el inkl. avgifter för konsument (energimarknadsbyran.se, 2013-07-08) Energiprisets uppbyggnad för konsument Elpriset för konsumenter består huvudsakligen av tre komponenter, elhandel, elnätsavgifter och skatter som ungefärligen fördelar sig som nedan diagram Skatter 40% Elhandel 40% Nätavgifter 20% Figur 20: Uppbyggnad kundpris el (svenskenergi.se, 2013-07-08) 49 Faktorer som påverkar är vilken elleverantör och vilket elprisområde kunden befinner sig i (påverkar Elhandelspriset), vilket elnät som kunden har (påverkar nätavgiften) samt om kunden bor i vissa delar av Norrland där tillgången på el är god och staten valt att lämna subventioner (påverkar skatter). (Kundens elkostnader 2013, svenskenergi.se, 2013-07-08) Elhandel Elhandelspriset påverkas i högst grad av vilken elhandlare och vilken abonnemangsform kunden valt, men också om vilket elprisområde i Sverige elen handlas i. Kunden kan fritt välja elhandlare utan begränsningar av vilket elnät denne är knuten till. I elhandelspriset ingår även elcertifikatavgift. Det rörliga elpriset är ca 0,30 SEK/KWh och elcertifikatavgift ca 0,035 SEK/KWh. (http://www.svk.se, elskling.se, 2013) Elnät Elnätsavgiften bestäms av respektive elnätsbolag och kan variera stort över landet, de med högst avgifter har över 250 % högre pris än de med lägst. Baserat på en förbrukning av 20 000 KWh per år ger det en skillnad på 5500 kr. Genomsnittet för de tio billigaste elnätbolagen var 0,21 SEK/KWh och genomsnittet för de tio dyraste elnätbolagen var 0,36 SEK/KWh, samt medianpriset 0,28 SEK/KWh. De medelstora kommunala energibolagen har ofta lägre elnätsavgifter medan de stora börsnoterade energibolagen har de högsta avgifterna. (nilsholgersson.nu, 2013, villaägarna.se 2013) Energiskatter Det finns två nivåer på elskatt, normal och reducerad. Huvuddelen av Sverige har normal elskatt förutom vissa Norrlandskommuner med god tillgång på vattenkraft och låga överföringsförluster där staten valt att använda skattesatsen som ekonomiskt styrmedel. Även moms ingår i elskatten. Normal elskatt 2013: 36,625 öre/kWh inklusive moms, Reducerad elskatt 2013: 24,25 öre/kWh inklusive moms. Tillverkande industri och yrkesmässig växthusodling betalar endast 0,5 öre/KWh exklusive moms i energiskatt. (energimarknadsbyran.se 2013) 50 Avstämningsperiodens längd För att den egenproducerade energin skall kunna ersätta tillköpt energi och därmed beräknas ha ett marginalvärde om 1,25 SEK/KWh måste fastighetens energiförbrukning alltid vara större än den tilltänkta anläggningens produktion vilket sällan är fallet. Istället kan både förbrukning och produktion periodiseras över en tidsperiod, populärt kallat nettodebitering där förbrukning kvittas mot produktion. Detta är mycket viktigt för intermittenta produktionstekniker som är beroende av sol eller vind där det inte går att styra produktion efter konsumtion. En längre periodisering ger fördelaktigare kalkyl för egenproducenten, där årsvis mätning är mest optimal då det ger möjlighet att kvitta hela vinterns förbrukning mot sommarens produktion för till exempel solceller eller våroch höststormar mot sommarens och vinterns stiltje för vindkraft. Kortare perioder som per månad (normalfall) eller per timma ger sämre ekonomi. (Elforsk 08:13 sida 14-17, egenel.se, 2013-07-08) 51 4.5.3 Egenproducerad energi som säljs till elhandlare Den egna el som produceras men som inte används inom den egna fastigheten kan istället säljas förutsatt att en anpassad elmätare finns. Nätbolagen är skyldiga att byta ut elmätaren till en anpassad så att försäljning är möjligt. Ersättning ges för elhandel, nätnytta och eventuellt även för elcertifikat. (Eon.se, 2013-07-08) Elhandel Den el som produceras kan säljas till valfri elhandlare som vill köpa denna och sälja vidare, eller till en elnätsleverantör som använder elen för att täcka överföringsförluster i det egna distributionsnätet. Priset varierar kraftigt från Nordpools spotpris (ca 0,25 SEK/KWh) minus några öre upp till 1 SEK/KWh från mindre kommunala leverantörer som till exempel Dalaenergi. (Telgeenergi .se 2013-07-08, eon.se, 2013-07-08, dalaenergi.se 2013-07-08) Nätnytta Nätägare har nytta av att elen inte behöver färdas lika långt genom överföringskablar samt inte transformeras om till andra spänningsnivåer eftersom det då uppstår vissa förluster. Vad energibolagen betalar för dessa varierar beroende på vilket lokalt elnät elen matas in i. I de undersökta elnätbolagen betalar EON 0,026-0,056 SEK/KWh och Vattenfall 0,075 SEK/KWh. (eon.se, 2013-07-08, Vattenfall Mikroproducent, 2013-0708) 52 Elcertifikat Syftet med elcertifikatsystemet är att stimulera produktionen av förnybar el genom att vara marknadsbaserat och teknikneutralt. Systemet är även till för att vara internationellt och Sverige har idag en gemensam elcertifikatmarknad med Norge. Avgiften fungerar praktiskt så att förnybar elproduktion tilldelas elcertifikat giltiga i ett år från Svenska och Norska myndigheter som sedan kan säljas på den öppna marknaden till kvotpliktiga aktörer som är tvungna att köpa en viss del certifierad el. Priset på ett elcertifikat varierar med efterfrågan, men har genomsnittligen kostat ca 204 SEK/MWh under 2013, men lägre (189 SEK/MWh) under Mars-September när solenergiproduktionen är som störst. För att kunna handla med elcertifikat för all el krävs dock fasta kostnader som ett extra inmatningsabonnemang, men för producerad el utöver egen förbrukning räcker ett certifikathandelskonto hos Svenska kraftnät och en certifierad elmätare. Ett förslag på ändring av reglerna för de administrativa kostnaderna är dock på remiss under 2013. (energimyndigheten.se, 2013-07-08, svk.se 2013, Elforsk rapport 08:13, sida 10) Medelpris för elcertifikat (SEK) 2012 juli 173,49 2012 augusti 176,19 2012 september 183,25 2012 oktober 195,08 2012 november 199,3 2012 december 211,04 2013 januari 210,77 2013 februari 223,77 2013 mars 208,67 2013 april 218,93 2013 maj 194,22 2013 juni 180,62 2013 juli 179,22 Tabell 4: Medelpriser för elcertifikat (Svenska kraftnät, 2013-07-09) Månad 53 4.5.4 Inkomstskattereduktion Regeringen har lämnat förslag om skattereduktion för mikroproducenter av förnybar el gällande privatpersoner, föreningar och företag. Skattereduktionen motsvarar 2 gånger energiskatten (ca 2x29 öre/KWh) upp till 30 000 KWh per år, vilket motsvarar ca 18 000 kr/år, för el som matas in på det allmänna elnätet. Höjningen över tidigare förslag innebär att även lite större producenter som bostadsrättsföreningar och företag kan tillgodoräkna sig en större summa för att öka attraktionskraften. Lagförslaget föreslås träda i kraft 1 juli 2014. (nyteknik.se, 2014-02-17) 54 4.6 Systemets kostnader – Utgifter för producerad energi En betydande del av systemets totala kostnader är kapitalkostnader just eftersom urvalet av tekniker i metodkapitlet är formulerat så att energiproduktionssystemen ska kräva lite underhåll och eget arbete och då kräver hög automationsgrad. Detta är i sin tur ofta förknippat med höga investeringskostnader. Låg ränta och lång amorteringstid som är anpassad efter systemets långa livslängd är avgörande för att få god ekonomi. (svensksolenergi.se, 2013) 4.6.1 Kapitalkostnader och kalkylränta Produktionskostnaden för egenproducerad sol och vindkraft beror till stor del på investeringskostnaden som i sin tur är mycket beroende av kostnaden för kapitalet. (svensksolenergi.se, 2013) Eget kapital De egna sparade pengarna på kontot har idag ofta sparräntor kring 2 % för 1-2 års bindning eller under 1 % för obundet sparande på konton som skyddas av den statliga insättningsgarantin, vilket är en av de mest säkra placeringar som går att göra för att minska den finansiella risken. Banker och finanstjänster som inte omfattas av den statliga insättningsgarantin har något högre ränta och risk, upp till 3-3,5 % effektiv ränta vid 2-3 års bindningstid. (Nordea.se, 2013) Lånat kapital utan säkerhet Ett banklån utan säkerhet, ibland kallat blancolån eller privatlån, kostar mellan 4-6% med aktuell rörlig ränta och går att söka för belopp upp till 350 000 SEK. (Nordea.se, 2013)) Lånat kapital med hela fastigheten som säkerhet Ett sol- eller vindkraftsystem som integreras i fastighetens energisystem är att betrakta som en del av fastigheten precis som en badrumsrenovering. Sänker systemet dessutom driftkostnaden per år så finns det stora möjligheter att värdera upp fastighetens hela värde och där igenom finanserna investeringen med bolån. Bedömning sker på samma sätt som vid till exempel lån för att tilläggsisolera vinden i fastigheten. (Kontorschef Handelsbanken Härnösand, intervju 2010-04-15) 55 Bolåneräntorna är idag låga jämfört med historiska mått. Vid mitten på 1990-talet var även de kortaste räntorna över 10 % men inflationen var vid samma tidpunkt betydligt högre än idag. Under de senaste 5 åren har räntorna varit som lägst 2009 med ett listpris på 1,49 %. (scb.se, 2013, Nordea.se historiska räntor 2013-07-08) Bindningstid (cirkatider) Räntesats Förändring Senaste ränteändring 3 mån 2,78 % -0,20 2013-05-16 1 år 2,74 % -0,20 2013-05-16 2 år 2,78 % -0,20 2013-05-16 3 år 2,88 % -0,20 2013-05-16 4 år 3,05 % -0,20 2013-05-16 5 år 3,13 % -0,20 2013-05-16 8 år 3,73 % -0,20 2013-05-16 Tabell 5: Listpriser för boräntor (Nordea.se 2013-07-08) För att beräkna den verkliga kapitalkostnaden måste även rabattsats för bolån samt ränteavdrag för kapitalförluster tas med i beräkningarna eftersom det är tillåtet att kvitta kapitalförlust mot inkomst av tjänst. Den genomsnittliga rabattsatsen för bolån är 0,3 % under listpriset och ränteavdrag får göras av privatperson med 30 % mot betald inkomskatt samt kapitalvinst för belopp upp till 100 000 SEK/år och däröver 21 % av beloppet. (svd.se 2013, skatteverket.se, 2013) 56 4.6.2 Service och underhåll Normalt kräver varken vindkraft eller solkraft större underhåll, vilket var en del av kriteriet i rapportens metod vid val av tekniker. Solenergianläggningar som har normal lutning (mer än 25 grader) tvättas i regel genom naturligt regn och har tillräcklig vinkel för att snön ska glida av det hala glaset. Livslängden för själva solcellerna är oftast 20-30 år men något kortare för växelriktaren som bedöms vara ca 15 år. Det kan alltså bli aktuellt att göra ett växelriktarbyte under solcellernas livslängd. I övrigt kräver solenergianläggningen ingen personal eller fasta underhållsarbeten. (solelprogrammet.se , 2013 svensksolenergi.se2013) Vindkraftverk har också ett lågt underhållsbehov, vid normala förhållanden behöver endast inspektion av vingarna göras för att upptäcka skador samt om vajrar använts för att stabilisera vindkraftverket också kontrollera om dessa behöver spännas (windon.se 2013) 57 4.7 Empiriska värden för signifikanta variabler Här sammanfattas antagna värden för analys från kapital 4 för de variabler som enligt metoden anses vara signifikanta för anläggningens lönsamhet tillsammans med motivering. 4.7.1 Investeringens storlek och finansieringskostnad Solenergi Bruttoinvesteringskostnaden per kilowatt toppeffekt (KWp) beror i stor uträckning på hur stort systemet är även om samma paneler används, eftersom de fasta kostnaderna (t ex transporter, installationsmaterial, personalkostnader och så vidare) ökar långsammare än själva komponentkostnaderna. Det är även lättare att förhandla ner priset per panel desto större antal paneler som köps. Priserna är nyckelfärdig installation före eventuella bidrag. Moms påverkar kalkylen för privatpersoner. Investeringskostnad per KWp Litet system Medelstort system Stort system Mycket stort system Kraftverksstorlek SEK/KWp 22 500 20 000 17 500 16 000 14 000 Motivering System för liten villa 3-5 KWp System för medelstor villa 5-10 KWp System för större villa/liten näringsverksamhet 10-30 KWp System för näringsverksamhet 30-50 KWp System för storskalig produktion (50-100 KWp) Vindkraft För vindkraft finns inte samma standardiserade mått för toppeffekt som för solenergi, utan i nedan tabell har KWp vid vindhastighet 11 m/s vid navhöjd och årsproduktion vid årsmedelvind 5 m/s använts som tagits fram av IEA Wind och Svensk Vindenergi som referenspunkter. Samma resonemang som för solenergi kan användas där investeringskostnaden per KWp sjunker för större anläggningar eftersom de fasta kostnaderna och kostnaderna för tornet per meter höjd utgör mindre andel per KWp men även att konstruktionen kan göras effektivare. Effekter och priser är hämtade från rapporten Marknadsöversikt små vindkraftverk i Sverige 2011 av Svensk Vindkraftförening på uppdrag av Energimyndigheten. Investeringskostnad per KWp Litet system Medelstort system Stort system Mycket stort system SEK/KWp 25 000 15 000 10 000 7 500 Motivering System för villa, 3 KWp System för liten näringsverksamhet, 5 KWp System för näringsverksamhet, 10-20 KWp System för näringsverksamhet, 20-50 KWp 58 Gemensamt Räntesatsen som används i investeringskalkylen beror mycket på vem ägaren till anläggningen är. För privatpersoner som har sin boningsfastighet som referensvärde både för egen del och som banken belånar kan mycket låna räntor antas, speciellt i kombination med rådande skatteavdrag. För ett företag är räntesatsen oftast högre. Kalkylränta Procentsats Låg 2% Medel 4% Hög 6% Motivering Finansiering med låg boränta efter rabatt och skatteavdrag Finansiering med medelhög boränta efter rabatt och skatteavdrag Elforsks kalkylränta, normalt för stora investeringar inom energibranschen I Sverige har myndigheter valt att subventionera investeringskostnaden till viss del, upp till 35 % för solenergisystem och upp till 30 % för vindkraft för jordbruksföretag. I andra länder finns andra system. Investeringsstöd Investeringsandel Motivering Ja 65-70 % 30-35 % av investeringskostnaden kan i vissa fall finansernas av Energimyndigheten eller Jordbruksverket Projektet genomförs utan finansiellt stöd av Nej 100 % Energimyndigheten 59 Anläggningens livslängd begränsas av antingen att den tekniska utrustningen slutar fungera eller av att den blir så oekonomisk att använda att det är bättre att skrota den. Detta kan bero på att andra anläggningar som konkurrerar om samma resurser (till exempel ett hustak) är mer ekonomiska eller att anläggningens underhållskostnader ökar med ökande ålder så att produktionskostnaden blir för dyr. Livslängd Kort livslängd Antal år 15 år Medel livslängd 20 år Lång livslängd 25 år Motivering Begränsad av antingen teknisk livslängd eller ekonomisk livslängd Begränsad av antingen teknisk livslängd eller ekonomisk livslängd Begränsad av antingen teknisk livslängd eller ekonomisk livslängd Belåningsgraden på anläggningen, som en del av fastigheten, kan ge en häftstångseffekt till investerat eget kapital under förutsättning att externfinansieringen har ett lägre avkastningskrav än det egna kapitalet. Om den som äger anläggningen inte är ett aktiebolag så kan det dock ge ökad risk. Belåningsgrad Obelånad anläggning Lågt belånad anläggning Medelbelånad anläggning Högt belånad anläggning Procentsats 0% 25 % 50 % 75 % Motivering Fastighet och anläggning är till fullt eget kapital Fastighet och anläggning är till största delen eget kapital Fastighet och anläggning är till hälften del av eget kapital Fastighet och anläggning är till störta delen lånat kapital 60 4.7.2 Produktion och utnyttjandegrad Solenergi Utnyttjandegraden av anläggningens maximala effekt beror i sin tur på många variabler som solinstrålning på platsen från geografiskt läge och närhet till kusten, skuggning, nedsmutsning, snö och is, lutning vertikalt och lutning horisontellt. 1 KWp -> Låg Medel Hög KWh/år 700 800 900 Motivering Låg utnyttjandegrad av anläggningen Medelhög utnyttjandegrad av anläggningen Hög utnyttjandegrad av anläggningen Vindkraft Utnyttjandegraden av anläggningens maximala effekt beror i sin tur på många variabler som påverkar årsvindhastigheten som närhet till andra höga objekt, tornets höjd, rotorarea, startvind och kustnära placering 1 KWp -> Låg Medel Hög KWh/år 1000 1500 2500 Motivering Navhöjd <15m, liten rotor, 4-5 m/s årsmedelvind Navhöjd 15-25m, medel rotor, 5-6 m/s årsmedelvind Navhöjd 25-35m, stor rotor, 6-7 m/s årsmedelvind 61 4.7.3 Försäljning och konsumtion Andelen egenförbrukad el beror på flera faktorer som när produktionen inträffar fördelat över året och dygnet, och när konsumtionen inträffar fördelat över året och dygnet samt anläggningens storlek jämfört med den egna förbrukningen. Den överskjutande produktionen måste säljas externt och överskjutande behov måste köpas in från externa leverantörer. Nedan beskrivs tre realistiska men något förenklade scenarier för andel egen elförbrukning beroende på en kombination av matchning av anläggningens produktion mot egen förbrukning, dimensionering av produktionssystemets storlek och avstämningsperiodens längd (nettodebiteringsperiod per timma eller per månad). Det är till exempel troligt att med en kort avstämningsperiod att en fastighet långt norr ut använder mer el för uppvärmning och belysning när det är mörkt ute och ingen solenergiproduktion sker och då får en lägre andel egen förbrukning medan en fastighet långt söder ut använder mera el för att driva kylanordningar och bevattningspumpar och kan då utnyttja en större andel egenproducerad el. Med längre avstämningsperiod blir skillnaden mindre. Andel egen förbrukning Ingen Procent Motivering 0% Direkt försäljning av producerad el Låg 25 % Medel 50 % Låg matchning produktion/behov och kort avstämningsperiod Medelgoda förutsättningar Hög 75 % God matchning produktion/behov och lång avstämningsperiod Marginalpris för externt inköpt el genom elnätet beror på gällande regler om inköparen är t ex en privatperson som måste betala moms och energiskatt eller ett tillverkande företag som varken behöver betala moms eller energiskatt. Elnätsavgifter ingår i samtliga alternativ. Marginalpris inköpt el Tillverkande företag Vanligt företag Privatperson Pris/ KWh 0,60 kr 1,00 kr 1,25 kr Motivering Varken moms eller energiskatt Ej moms men energiskatt Samtliga avgifter inklusive moms Priset för tillköpt el varierar ständigt, men den långsiktiga trenden har varit stigande elpriser under lång tid på grund av ökade priser för råvaror, ökade miljökrav och ökade skatter utöver den generella inflationen. Teknisk utveckling av energiproducerande system går dock framåt och det är inte rimligt att anta en energiprisökning kring 5-6 % pågår under lång tid framåt när den underliggande inflationen är låg. Tre scenarier med små svängningar har valts där alla har mindre elprisökningar än tidigare. 62 Marginalprisutveckling el Trend Minskar – 1 % /år Oförändrat + 1 % /år Ökar + 3 % /år Motivering Elpriset faller något Elpriset ökar sakta, främst inflationsdrivet Elpriset ökar något fortare av inflation och ökad efterfrågan Den överskjutande elproduktionen som varken kan förbrukas eller kan kvittas måste säljas, antingen till en elhandlare eller till ett elnätsbolag för att täcka nätförluster. Priset för denna inmatningsersättning brukar kallas feed in tariff. Elnätsbolaget betalar alltid ut så kallad nätnytta för all producerad el, ca 2-7 öre/KWh beroende på elnätsleverantör. Till detta tillkommer försäljningen av själva elen och försäljning av eventuella elcertifikat. Vissa lokala elbolag och elnätsbolag har specialkampanjer för inmatning av egenproducerad el och betalar då upp till 1 SEK/KWh för inköpt el + nätnytta och elcertifikat, totalt 1,25 SEK/KWh intäkt förutsatt att såld energi inte är större än köp. I undantagsfall har elbolag, som till exempel Telge energi, betalat upp till 1.50 SEK/KWh under en begränsad kampanjtid för el, certifikat och nätnytta. Inmatningsersättning Lågt Medel Högt Mycket högt Extremvärde Pris/ KWh 0,40 kr 0,60 kr 1,15 kr 1,30 kr 4,50 kr Motivering Nätnytta 5 öre/KWh + spotpris Nordpool-avdrag 3 öre/KWh Ovan + elcertifikat om 20 öre/KWh Genomsnittlig kampanjpris flertal elbolag/elnätsbolag Begränsat kampanjpris Telge Energi Solel Sala Heby till SHE energi Inkomstskattereduktion är föreslagen för privatpersoner med dubbla energiskatten för upp till 30 000 KWh/år för den el som ej förbrukas inom den egna fastigheten. Inkomstskattereduktion Skattesänkning Motivering Ja, privatperson 60 öre/KWh Privatpersoner med tillräcklig inkomst av tjänst Nej, övriga Alla utom privatpersoner 63 4.8 Tre kundsegment 4.8.1 Storskalig produktion i gemensamägd anläggning Denna kundgrupp och dess information om produktionsanläggningar är med som referens för läsarens information att jämföra med alternativen för anläggningar inom den egna fastighetens elnät. Sol-El i Sala Heby ekonomisk förening Figur 21: Solel i Sala-Heby ekonomisk förening, anläggning i Sala (solelisalaheby.se 2013-07-23) Den ekonomiska föreningen Solel i Sala och Heby bildades 2009 och har fyra anläggningar, två markbaserade och två takmonterade om totalt ca 200 KWp. Föreningen beskriver på sin hemsida hur inköpspriser har sjunkit från 48 kr/KWp 2009 till 13 kr/KWp under 2012. Föreningen säljer all producerad el till Sala Heby Energi AB för 4,50 kr/KWh exklusive moms för upp till 80 000 kWh/år, vilket motsvarar hela årsproduktionen av anläggningar om totalt ungefär 100-120 KWp. Den nyaste anläggningen på Ösby naturbruksgymnasium är takbaserad på 38 KWp med låg lutning och investeringskostnaden nyckelfärdigt var 500 000 kr, varav 225 000 kr från investeringsbidrag från Länsstyrelsen. Anläggningen ger ca 800 KWh/KWp per år. En ännu större anläggning, Heby Arnebo, om 312 KWp projekteras för byggnation. (solelisalaheby.se 2013, intervju Kenneth Mårtensson, VD Sala-Heby Energi 2010-0810, Länsstyrelsen Västmanland, 2013, Elforsk rapport 10:40, sida 8, soldata.se 2013-0723) 64 En konsument kan investera i en eller flera andelar i den ekonomiska föreningen till en kostnad av 5000 kr/andel. Vinsten för konsumenten uppkommer genom att föreningsstämman beslutar om utdelning av vinstmedel till föreningens medlemmar om ingen investering i utökad produktion görs. För vinsten måste konsumenten betala kapitalinkomstskatt. (Stadgar för Solel i Sala och Heby Ekonomisk Förening, sida 1-7) Sveriges Vindkraftkooperativ ekonomisk förening (SVEF) Figur 22 vänster: Börstadverket, ett av SVEF vindkraftverk. (Foto Birgitta Carlsson, svef.nu 2013-08-02) Figur 23 höger: Jämförelseprisillustration ur “Nu kan du bli vindkraftsproducent” av SVEF, sida 2 Den ekonomiska föreningen fungerar genom att konsumenter köper andelar i föreningen för 7500 kr/st. som berättigar till inköp av 1000 KWh/år av föreningen. Föreningen genererar ingen vinst utan säljer producerad el till självkostnadspris till andelsägarna genomsamarbete med energibolaget Falkenberg Energihandel AB som även åtagit sig balansansvar för produktionen. Konsumenten måste även vara elhandelskund hos Falkenberg Energihandel AB. Föreningens elpris är 19,2 öre/KWh (60,25 öre/KWh inklusive elcertifikatavgift, energiskatt och moms) under 2013 vilket innefattar samtliga kostnader för underhåll och drift med avsikten att inte öka elpriset över tiden. Föreningen har 9st vindkraftverk av storleken 0,7MW till 2,1 MW placerade på flera platser i Sverige. (Stadgar för Sveriges Vindkraftkooperativ Ekonomisk Förening, sida 1-5) 65 Även O2 El Ekonomisk Förening har ett liknande upplägg som SVEF med lägre andelskostnad men högre elpris. Andelskostnaden för 1000 KWh/år är 6700 kr men elpriset är 20 öre/KWh vilket ger ett totalpris om 66,63 öre/KWh inklusive energiskatt och moms. (o2.se 2013) Utöver detta antas kalkylräntan vara 6 % baserat på Elforsk (Rapport 11:26), all elproduktion säljs (egen förbrukning antas vara försumbar), för nya solenergianläggningar antas investeringsstöd om 35 % och 0 % stöd för vindkraft samt ingen skattereduktion är möjlig. Tabell 6: Förutsättningar ekonomisk förening Ekonomisk förening För beräkningar gällande har följande normalvärden antagits: Solenergi Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 12 000 SEK/KWp) Anläggningens storlek (Normalvärde 100 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 800 KWh/KWp) Vindkraft Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 25 000 SEK/KWp) Anläggningens storlek (Normalvärde 45 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 2000 KWh/KWp) Gemensamt Kalkylränta (Normalvärde 4 %) Belåningsgrad (Normalvärde 50 %) Livslängd anläggning (Normalvärde 20 år) Andel egenförbrukad el (Normalvärde 0 %) Marginalpris externt inköpt el (N/A) Marginalprisutveckling externt inköpt el (Normalvärde 1 %) Inmatningsersättning (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) 66 4.8.2 Bostadsrättsförening BRF Örnen, Timrå Figur 24: Solceller monterade på BRF Örnen (www.hsb.se/mitt/ornen 2013--12-30) Bostadsrättsföreningen Örnen i Timrå med 280 lägenheter har totalt investerat 5,2 MSEK (ca 3 MSEK efter investeringsbidrag) i solceller och solvärme tillsammans med 2,1 MSEK i styr och reglertekniska investeringar sedan 2009. Totalt sett beräknas de årliga besparingarna bli ca 1,2 MSEK, fördelat på 700 000 kr uppvärmning och 510 000 kr el. (hallbarstad.se 2013) Solcellsanläggningen i etapp 3 är ca 400 kvm stor placerade på byggnadernas taknockar enligt Figuren ovan med sydvästlig inriktning och med 40 graders lutning. (hsb.se 2013) För BRF Örnen har vindkraft inte diskuterats på samma sätt som solenergi då boende i föreningen inte uppfattar det som ett alternativ. De främsta anledningarna är störande av närmiljön (ljud, skuggor, utseende) och säkerheten för de boende. (Intervju, Bertil Lehto 2010-04-12) 67 Figur 25: http://www.hsb.se/mitt/ornen/miljo/klimatfragan-handlar-om-pengar-dinapengar?select=1.85595 2013-12-30, Figur 26: http://www.hallbarstad.se/projects/54-solen-skiner-pa-hsb-brf-ornen, 201312-30 68 HSB Granegården, Uppsala Figur 27: Brf Granegården i Uppsala vars solcellsanläggning är under uppbyggnad (presentation-granegaarden-workshop-3, sida 20) Bostadsrättsföreningen Granegården i Uppsala har i samband med takrenovering under 2013 byggt en 250 kvm solcellsanläggning om ca 40 KWp med en totalkostnad av ca 600 tkr. Anläggningen består av 146 stycken paneler monterade på taken med knappt 30 graders vinkel. Solcellsanläggningen är tänkt att täcka ca 13-15% av föreningens årsförbrukning av el och ha en återbetalningstid kortare än 10 år. (unt.se 2013, Workshop UppSol2020 2013-03-20, stunsenergi.se 2013) 69 Tabell 7: Förutsättningar Bostadsrättsförening Generell bostadsrättsförening För beräkningar gällande solenergi har följande normalvärden antagits: Investeringen Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 17500 SEK/KWp) Kalkylränta (Normalvärde 4 %) Anläggningens storlek (Normalvärde 40 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Livslängd anläggning (Normalvärde 20 år) Belåningsgrad (Normalvärde 50 %) Produktion och utnyttjandegrad Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 800 KWh/KWp) Försäljning och konsumtion Andel egenförbrukad el (Normalvärde 75 %) Marginalpris externt inköpt el (Normalvärde 1,25 SEK/KWh) Marginalprisutveckling externt inköpt el (Normalvärde 1 %) Inmatningsersättning (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) 70 4.8.3 Den enskilda brukaren Jord och skogsbruksfastighet Figur 28: Smedsbo Gård sett from söder (maps.google.com 2013-07-10) Jord och skogsfastigheten drivs som enskild firma och har en elförbrukning om ca 27 000 KWh per år fördelat mellan månaderna som i tabellen nedan. Det finns stora variationer i förbrukning mellan månaderna under året. Fastigheten har idag inte investerat i egen energiproduktion men har lämpliga ytor både för installation av solenergi och för vindkraft. Dock finns mycket skog som minskar vindhastigheten. Några problem att få bygglov bedöms inte finnas. Den övergripande viktigaste faktorn för investeringar är lönsamhetsaspekten. Lantbruksföretag har vissa skattesubventioner för energi som ger lägre energiskatt än många andra typer av bolag. (Intervju Lars Eliasson, Smedsbo gård 2013-05-27). Figur 29: Smedsbo Gård elförbrukning 2012 71 Tabell 8: Förutsättningar jord och skogsbruksfastighet Jord och skogsbruksfastighet För beräkningar gällande har följande normalvärden antagits: Solenergi Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 15 000 SEK/KWp) Anläggningens storlek (Normalvärde 30 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 800 KWh/KWp) Vindkraft Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 25 000 SEK/KWp) Anläggningens storlek (Normalvärde 30 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 1500 KWh/KWp) Gemensamt Kalkylränta (Normalvärde 4 %) Belåningsgrad (Normalvärde 50 %) Livslängd anläggning (Normalvärde 20 år) Andel egenförbrukad el (Normalvärde 25 %) Marginalpris externt inköpt el (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) Marginalprisutveckling externt inköpt el (Normalvärde 1 %) Inmatningsersättning (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) 72 E-handelsföretag Aktiebolaget är verksamt inom postorderförsäljning av varor och har en av energibolaget Gävle Energi uppskattad årsförbrukning på 24 000 KWh som fördelar sig relativt jämnt under året. Lägsta förbrukningen förväntas vara minst 1800 KWh/månad. Bolaget är inte berättigat till reducerad energiskatt. Ovanpå lagerlokalen finns ett ca 600 kvadratmeter stort tak med halva arean lutar uppskattningsvis ca 3-5% lutning några grader åt sydost som är lämpligt för solenergi. Det bedöms inte möjligt att få bygglov för vindkraftverk. (intervju Jeff Jansson, CCO G9 Media AB 2013-07-23) Figur 30: Elförbrukning G9 Media AB 2012-2013 Tabell 9: Förutsättningar små aktiebolag E-handelsföretag För beräkningar gällande solenergi har följande normalvärden antagits: Investeringen Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 15 000 SEK/KWp) Kalkylränta (Normalvärde 6 %) Anläggningens storlek (Normalvärde 30 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Livslängd anläggning (Normalvärde 20 år) Belåningsgrad (Normalvärde 25 %) Produktion och utnyttjandegrad Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 800 KWh/KWp) Försäljning och konsumtion Andel egenförbrukad el (Normalvärde 50 %) Marginalpris externt inköpt el (Normalvärde 1,00 SEK/KWh) Marginalprisutveckling externt inköpt el (Normalvärde 1 %) Inmatningsersättning (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) 73 Privathushållet Figur 31: Villa med solceller på taket ägd av bloggaren Mats RG (http://solceller.blogspot.se, 2013-08-02) En villa för en familj förbrukar ungefär 6000 KWh per år i hushållsel vilket exkluderar uppvärmning (ca 15 000 KWh) och varmvatten för dusch och tvätt (ca 5000 KWh). Förbrukningen av hushållselen fördelar sig ungefär: Tvätt och tork, cirka 1 000 kWh Disk, cirka 350 kWh Elektriska apparater, cirka 850 kWh Kyl, frys, sval, cirka 1 000 kWh Matlagning, cirka 800 kWh Belysning, cirka 1 000 kWh Övrigt, ca 1 000 KWh (Energiradgivaren.se 2013, Energimyndigheten.se Hushåll 2013, Bengt Stridh blogg 2013) För privathushåll i tätbebyggelse är det i princip omöjligt att bygga vindkraftverk av både juridiska skäl som bygglov men också social hänsyn till grannar eftersom vindkraftverket troligtvis stör. Där till är det svårt att få god lönsamhet då produktionsförutsättningarna med avsikt på verkets storlek och höjd begränsas. Elförbrukningen för privathushållet hänger ofta ihop med temperatur och mörker, vilket gör att solceller har en relativt låg matchning produktion/konsumtion i nordliga länder som Sverige. (Intervju Mats RG 2011-05-24) 74 Tabell 10: Förutsättningar privathushåll Privathushåll För beräkningar gällande solenergi har följande normalvärden antagits: Investeringen Investeringskostnaden per KWp (Normalvärde 22 500 SEK/KWp inkl. moms) Kalkylränta (Normalvärde 4 %) Anläggningens storlek (Normalvärde 3 KWp) Investeringsstöd andel (Normalvärde 35 % stöd) Livslängd anläggning (Normalvärde 20 år) Belåningsgrad (Normalvärde 50 % tillsammans med fastigheten) Produktion och utnyttjandegrad Utnyttjandegrad KWp>KWh/år (Normalvärde 800 KWh/KWp) Försäljning och konsumtion Andel egenförbrukad el (Normalvärde 25 %) Marginalpris externt inköpt el (Normalvärde 1,25 SEK/KWh) Marginalprisutveckling externt inköpt el (Normalvärde 1 %) Inmatningsersättning (Normalvärde 0,60 SEK/KWh) 75 5. Analys och diskussion 5.1 Ett sociotekniskt systemperspektiv 5.1.1 Large technical system (LTS) Precis som Geels påvisat i teorikapitlet om övergången från hästar som drivkälla i det sociotekniska transportsystemet på väg till ånga, el och förbränningsmotorer påverkas av underliggande komponenter och delsystem påverkas övergången från centraliserad elproduktion till distribuerad elproduktion. Beroende på hur starka och väl fungerande de underliggande komponenterna och delsystemen är så kommer ändringshastigheten att påverkas. Även som i transportsystems-exemplet så finns det nischer där samma energiproducerande artefakt (till exempel en solcell) har vitt skilda förutsättningar för att bli lyckosam beroende på övriga komponenter i det sociotekniska systemet ur LTS perspektiv Produktionsutrustning Förutsättningar produktion och konsumption Statliga styrmedel´ Sociotekniska systemet för distribuerad energiproduktion Finansiering Lagar och regler Lönsamhet Miljömedvetenhet Figur 32: Några exempel på delsystem i det sociotekniska systemet för distribuerad energiproduktion Som undersöks i de följande kapitlen i analysen finns det anledning att tro i de empiriskt undersökta fallen att de olika komponenterna inte har samma betydelse utan väger olika tungt samt att de även påverkar varandra. Denna rapport fokuserar extra mycket på lönsamhetsperspektivet som i Geels (2005, sida 446-448) i form av kostnadssänkning genom att lämna hästar som drivkälla är den starkaste enablern för den enskilde investeraren och det kommer påverka utbyggnaden mest. Att elsystemet befinner sig i momentumfas blir tydligt när dess starka befintliga struktur med etablerade aktörer och kringtjänster samt tunga kapitalinvesteringar som under 76 avskrivning många år framåt utgör ett stigberoende och höjer tröskeln för alla typer av förändringar tas i beaktande. Att systemet är i momentumfas indikerar att det behövs mycket starka incitament för att förändra systemet för dess aktörer. 5.1.2 Innovationsekonomi Lauber och Jacobsson (2004) har studerat den tyska energiomställningen genom framväxt av sol och vindkraft till förmån för kärnkraft och kolkraft. Denna omställning har varit betydligt tyngre eftersom Tyskland var ett av de första länderna i världen att göra denna omställning och därmed fått driva samtliga förändringsprocesser själv samt axla kostnader och problem relaterade till en omogen teknik (solceller, vindkraftverk). En mycket tung process. Sverige däremot har stor nytta av både den teknikutveckling och kommersialisering av produkter de tyska konsumenterna och skattebetalarna redan betalat för, samt att det för Sveriges del finns ett annat land att titta på och dra lärdom från i debatter vilket minskar risken i de politiska besluten. Inom det första området institutional change har Sverige kommit en bit på vägen. Det finns ett uttalat mål från staten att sänka utsläppen och beskatta utsläpp av miljöskadliga ämnen, myndigheter använder sig av begreppet mikroproducent och uppmuntrar till fler mikroproducenter genom ekonomiska stimulanser som bidrag (investeringsbidrag) och skattelättnader (reducerad inkomstskatt, ROT, ingen beskattning av egen elproduktion). Det är även juridiskt tillåtet att producera egen el och elnätsägarna måste acceptera att mikroproducenter finns i deras nät. Dock har Tyskland betydligt starkare ekonomiska incitament från staten genom en hög och långsiktig feed-in tariff vilket saknas helt i Sverige. De svenska mikroproducenterna måste själva hitta en köpare (elbolag, elnätsbolag) av sin producerade energi de inte själva använder. De undersökta köparna i denna rapport betalar betydligt mindre än den tyska garanterade feed-in tariffen (ca 3-4 kr/KWh mot ca 1-1,50 kr/KWh). Den tyska staten har alltså skapat starkare och stabilare ekonomiska incitament för den enskilde investeraren än den svenska staten. Market formation – skapandet av riktiga marknader om än små och skyddade finns i viss utsträckning genom att olika incitament finns. Det finns en liten marknad i Sverige genom mikroproduktionsentusiaster (accepterar högre elpris eftersom de vill ha en egen mikroanläggning) och kommersiella aktörer som bygger en liten mikroproduktionsanläggning (demonstrationsanläggning) i förhållande till sin egen elförbrukning där anläggningens marknadsföringsvärde motiverar ett annars högre elpris. Det finns en liten mängd etablerade aktörer (importörer av anläggningar och installationsbolag) i Sverige där några exempel på både fristående bolag och rekommenderade bolag av de stora elbolagen nämns i rapportens empiriska del. Det är relativt enkelt även i Sverige att designa, köpa in, installera och serva en mikroproduktionsanläggning. Många skattefinansierade och icke skattefinansierade organisationer som förespråkar miljövänlig mikroproduktion finns etablerade i Sverige idag och nämnda i kapitel 5.1.5. Inom området advocacy coalitions legitimerar och stödjer de utbyggnaden av fler 77 mikroproduktionsanläggningar genom upplysning och lobbying mot politiker och befolkning. Inträdet av nya aktörer, entry of new firms, har bara skett i begränsad mängd i Sverige. Det totala marknadsvärdet av mikroproduktion är fortfarande en nisch och standardisering har inte inträffat. Detta visar sig inom t ex finansiering av nybyggnation av anläggning (frånvaro av ”solenergilån” liknande Tysklands), den svenska jordabalkens utformning. Det stora framsteget inom detta område är elbolagen som valt att börja sälja mikroproduktionsanläggningar via partners vilket legitimerar investeringen. 5.1.3 Tekniska artefakter och dess politik Genom att Sverige tidigt valde att förstatliga det centrala elnätet och exploatera de stora älvarna för vattenkraft i norr och kärnkraft i söder är systemet mycket centralstyrt i sin tekniska natur som utgångsläge vid etablering av distribuerad energiproduktion. Stora pengar finns investerade i produktionsanläggningar och elnät på nationell, regional och lokal nivå som är byggda för att fungera centralstyrt och envägs. Det är i många fall samma företag som äger de lokala elnäten som också agerar elhandlare och elproducent om än i annat dotterbolag. Dessa bolag har inget uppenbart argument till att stödja distribuerad energiproduktion utan det riskerar istället att sänka deras intäkter i form av mindre såld och överförd el samt skapa högre driftkostnader i form av störningar på elnätet. Distribuerad energiproduktion handlar således inte bara om produktionskostnader och miljöpåverkan utan en central fråga är att även maktbalansen rubbas från den centralstyrda befintliga ordningen med få men ansvarstagande aktörer och mycket höga trösklar att ta sig in på marknaden, till förmån för större inflytande från kundernas sida. Detta är den rakt omvända omvandlingen från Winner beskrev med den automatiserade tomatplockningen där produktionen centraliserades med drivkrafter som lägre produktionskostnad och mindre risk i form av antal anställda arbetare. Dock är det viktigt att komma ihåg att en betydande del av det totala elpriset är skatt, så mycket av drivkrafterna för de-centralisering av elproduktionen är konstlad och kan försvinna genom nya politiska regler och stimulanser vid exempelvis ett maktskifte. Den billigare centraliserade kraftproduktionen är samtidigt negativt stimulerad genom hög beskattning och politisk motvind. Den drivkraft som finns (statliga definitioner som mikroproducent, ekonomiska stimulanser till enskilda konsumenter, etc.) talar för att det inte bara är miljömedvetenhet som driver processen utan även andra faktorer som en demokratisering av energisystemet där högre totalkostnader är acceptabelt. Hade endast miljö varit den drivande kraften borde t ex solcellerna stimulerats att installeras i ett fåtal större anläggningar (t ex taket på ett köpcentrum men anläggningen ägd av exempelvis kommunen) istället för på vart hushålls tak eller vindkraften i ett färre antal men gemensamt ägda större turbiner för att uppnå skalfördelar. I rapporten tas ett antal 78 vindkraftföreningar upp som gör precis detta, men de åtnjuter betydligt mindre ekonomiskt stöd och uppmuntran än vad mikroproducenter gör från statligt håll. 5.1.4 Multi-Level Perspective (MLP) Geels (2007) modell över vad som påverkar strukturella trender är intressant på grund av de stora likheterna mellan Sverige och Tyskland i stort, men att det även finns ett fåtal skillnader på energimarknaden som haft mycket stor påverkan på etableringen av mikroproducenter. Den översta makronivån (sociotekniskt landskap) har stora likheter mellan Sverige och Tyskland när det kommer till befintlig infrastruktur, lagar och regler, kulturella värderingar, urbanisering och övriga saker. Den understa mikronivån (nischer) har också stora likheter med inkubatorfunktioner skyddade från omvärlden genom stimulanser (begränsade i omfattning) och undantag. Det finns en nischmarknad för mikroproduktion i Sverige men den växer långsamt och kan inte ta sig ur sin nisch. Ett exempel på detta är det tak på totalt investeringsbidrag för solenergi som staten har satt upp. Geels checklista för mikronivån går att bocka av även i Sverige; Bygga sociala nätverk mellan aktörer, bygga lärandeprocesser och etablera en förväntansprocess att guida lärandeprocessen. Den mellersta mesonivån (socioteknisk regim) har lite större skillnader. Trots en skapligt fungerande nischmarknad för mikroproduktion har etableringen svårt att ta fart liknande Tyskland. Tittar vi på Geels lista för denna nivå ser vi problem som kan påverka detta; Det finns ett etablerat nätverk av aktörer och sociala grupper där staten deltar. Samma materiella och tekniska element som finns tillgängligt i Tyskland finns även tillgängligt i Sverige. Skillnaden finns inom området formella, normativa och kognitiva regler som bestämmer lagar och regler, problematiseringar och värderingar. Tydligast här är några exempel på att tyska staten uppmuntrar och står för finansiering i form av fördelaktiga långa lån och staten garanterar hög ersättning för producerad el under lång tid framåt genom feed-in ersättningen. Tyska staten pratade också öppet om ”100 000 roofs program” vilket gör det enkelt för alla aktörer på marknaden att förstå hur stor marknaden kommer att bli så risken för nya aktörer att gå in på marknaden om den över en natt skulle försvinna minskar. 79 5.2 Analys av normalkalkyler för de tre kundgrupperna I detta kapitel analyseras grundantaganden för respektive kund i kundgrupperna, men också vilka förändrade variabler som kan förbättra lönsamheten. Huvudsakligen är fokus på ökad intäkt genom ett förbättrat försäljningspris för överskottsel, förbättrad produktion genom optimal installation och ett högre antagande av marginalprisutveckling utöver 1 % som är basantagande. Varje beräkning presenteras med avseende på lönsamhet, risk och jämförelsetal. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt första året (kr/KWh) Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 4,5% 0,5% 2 223 kr 14 19 - 103 kr 1,30 kr 1,35 kr Figur 33: Exempel på beräkningsresultat 80 5.2.1 Den enskilda brukaren Privatperson i enfamiljshus För att undersöka privatpersonen i enfamiljshusets ekonomi med avseende på solenergi måste priser inklusive moms användas. Grundförutsättningar för kalkylen kommer från tabell 10, förutsättningar för privathushåll. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - -0,7% -3,8% 16 574 kr - aldrig aldrig 1 327 kr 0,77 kr 1,35 kr Resultat grundförutsättningar ger en icke lönsam kalkyl, där den genomsnittliga produktionskostnaden per kilowattimma är 1,35 SEK, att jämföra med nuvarande 1,25 SEK från elbolaget. Om inkomstskattereduktionen för privatpersoner införs blir kalkylen förbättrad till följande Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 - 3,5% -0,4% 1 897 kr - 15 aldrig 289 kr 1,22 kr 1,35 kr Om privatpersonen tecknar något av aktörernas kampanjerbjudande om 1,15 kr/KWh för såld el blir ekvationen följande: 81 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 7,0% 2,9% 12 872 kr 11 15 673 kr 1,64 kr 1,35 kr Dessa möjliga förändringar har båda varit intäktshöjande. Om solenergianläggningen även installeras i en fastighet med mer soliga förutsättningar kan produktionskostnaden sänkas. Detta innebär att KWp->KWh ökar från 800 till 900, vilket kan jämföras med en lite mera solig plats och något bättre monteringsvinkel. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 4 8,5% 4,6% 19 966 kr 10 13 1 145 kr 1,64 kr 1,20 kr Den bättre utnyttjandegraden av solcellerna leder till att produktionskostnaden sjunker till 1,20 kr/KWh från 1,35 kr/KWh. Den politiskt skapade skattereduktionen står nu för ca 25 % av den totala intäkten under anläggningens livslängd. 82 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 5 10,2% 6,9% 30 055 kr 9 12 1 206 kr 1,66 kr 1,20 kr Vid ett scenario där priset för tillköpt el ökar snabbare än 1 % per år blir kalkylen bättre. Vid 3 % prisökning per år fås istället ovan resultat Aktiebolag, E-handel Aktiebolaget betalar till skillnad från privatpersonen ingen moms för inköp av produktionsanläggning och inte heller för inköpt el. Grundförutsättningar för kalkylen kommer från tabell 9, förutsättningar för små aktiebolag. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - 3,8% -1,8% 52 218 kr - 15 aldrig 5 764 kr 0,81 kr 1,06 kr Grundförutsättningarna är inte heller här lönsamma. Produktionskostnaden är högre än den jämförbara tillköpa och intäkten från producerad el låg. 83 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 - 5,1% -0,8% 22 183 kr - 13 aldrig 3 477 kr 0,91 kr 1,06 kr Om ett mera fördelaktigt avtal tecknas där producerad el säljs för 0,80 kr/KWh ökar nuvärdet av investeringen något, men är fortfarande negativt. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 6,5% 0,4% 11 607 kr 12 19 - 904 kr 0,91 kr 0,94 kr Om solcellerna monteras på ett sådant sätt att de ger bättre utbyte (800 KWh/KWp till 900 KWh/KWp) ökar elproduktionen och produktionskostnaden sjunker. Investeringen är svagt lönsam men har fortfarande mycket hög risk då den diskonterade återbetalningstiden är 19 år. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) 84 Scenario 4 8,6% 2,5% 71 961 kr 11 16 - 446 kr 0,93 kr 0,94 kr Om marginalprisökningen av externt inköpt el ökar från 1 % till 3 % per år ökar värdet av investeringen men risken med investeringen är fortsatt mycket hög. Jord och skogsbruksfastighet - Solenergi Det är den lägre energiskatten (0,05 kr/KWh) som huvudsakligen skiljer jord och skogsbruksföretag från de flesta andra företag som betalar normal energiskatt. Även kalkylräntan är lägre, 4 % mot 6 %. Grundförutsättningar för kalkylen kommer från tabell 8, förutsättningar för jord och skogsbruksföretag. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - 0,9% -2,7% 77 675 kr - 19 aldrig 6 710 kr 0,61 kr 0,90 kr Inköpspriset för externt inköpt el är mycket lågt i förhållande till andra kundtyper vilket gör investeringen än mera olönsam. Om företaget lyckas teckna ett försäljningsavtal till 0,80 kr/KWh förbättras kalkylen till nedan Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 - 3,1% -0,8% 23 969 kr - 15 aldrig 3 214 kr 0,76 kr 0,90 kr Dock resulterar det i att inköpspriset är lägre än försäljningspriset. Eftersom ovan scenario är mindre troligt är följande scenarier återställda till försäljningspris 0,60 kr/KWh. Kan solcellerna monteras mera fördelaktigt med 900 KWh/KWp effektivitet sjunken produktionskostnaden något, men är fortfarande högre än alternativpriset. 85 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 - 2,0% -1,7% 50 822 kr - 17 aldrig 4 962 kr 0,61 kr 0,80 kr För scenario 4 antas marginalprisökningen istället vara 3 % Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 4 4,0% 0,0% 697 kr - 15 aldrig 4 651 kr 0,62 kr 0,80 kr Investeringen blir under optimistiska förhållanden ett nollsummespel. 86 Jord och skogsbruksfastighet – Vindkraft Grundförutsättningar för kalkylen kommer från tabell 8, förutsättningar för jord och skogsbruksföretag. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - 2,0% -1,7% 84 703 kr - 17 aldrig 8 270 kr 0,61 kr 0,80 kr Normalscenariot 1 blir inte heller för vindkraft lönsamt. Om företaget lika som för solenergi lyckas teckna ett försäljningsavtal om 0,80 kr/KWh förbättras kalkylen till följande: Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 4,4% 0,3% 15 996 kr - 14 aldrig 1 715 kr 0,76 kr 0,80 kr Även här används 0,80 kr/KWh som i motsvarande kalkyl med solenergi endast för information och försäljningspriset sätts till 0,60 kr/KWh i fortsatta beräkningar. För scenario 3 antas marginalprisutvecklingen vara 3 % vilket ger följande kalkyl. 87 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 4,0% 0,0% 1 162 kr - 15 aldrig 7 751 kr 0,62 kr 0,80 kr Resultatet förbättras något men lönsamheten är fortsatt svag och risken hög. Att nuvärdet är positivt trots att den diskonterade återbetalningstiden beräknas till aldrig beror på att återbetalningstiden endast redovisas i hela år och den verkliga återbetalningen inträffar någonstans mellan 19,5 år och 20 år. 88 5.2.2 Storskalig produktion i ekonomisk förening Den ekonomiska föreningen använder själv endast en mycket marginell del av produktionen för drift av anläggningen och säljer elen externt. Grundförutsättningar för kalkylen kommer från tabellen i kapitel 5.2.2, storskalig produktion i ekonomisk förening. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - 3,1% -0,8% 63 916 kr - 15 aldrig 8 571 kr 0,61 kr 0,72 kr Grundkalkylen blir inte heller här lönsam, huvudsakligen på grund av det låga försäljningspriset per KWh. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 6,3% 2,2% 174 778 kr 12 16 6 968 kr 0,81 kr 0,72 kr Kan föreningen teckna ett försäljningskontrakt till 0,80 kr/KWh förbättras kalkylen avsevärt ekonomiskt, även om risken är fortsatt hög med lång återbetalningstid. 89 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 7,8% 3,8% 294 126 kr 11 14 14 737 kr 0,81 kr 0,64 kr I Scenario 3 antals solceller placeras mera optimalt så årlig produktion blir 900 KWh/KWp, vilket ytterligare förbättrar kalkylen. Fortsatt hög risk med återbetalningstid över 10 år. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 4 9,9% 6,7% 523 098 kr 10 12 16 121 kr 0,82 kr 0,64 kr Om marginalprisutvecklingen av el i scenario 4 el tar fart till 3 % ökar investeringens lönsamhet ytterligare även om återbetalningstiden fortsatt är över 10 år. 90 5.2.3 Bostadsrättsförening Bostadsrättsföreningen kännetecknas av en hög andel egen förbrukning av egen produktion (75 %). De fullständiga parametrarna finns i tabellen i kapitel 4.8.2, förutsättningar Bostadsrättsförening. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 1 - 1,7% -2,0% 90 991 kr - 18 aldrig 8 496 kr 0,77 kr 1,05 kr Grundscenariot är inte lönsamt, avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde är negativ. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 2 - 3,5% -0,4% 19 382 kr - 15 aldrig 3 834 kr 0,92 kr 1,05 kr Scenario 2 har 0,80 kr/KWh för såld överskottsel vilket förbättrar kalkylen men fortfarande är investeringen olönsam. 91 Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Scenario 3 4,8% 0,8% 35 070 kr 13 19 - 290 kr 0,92 kr 0,93 kr Vid mera optimal montering av solcellerna i scenario 3 med 900 KWh/KWp utbyte blir kalkylen något bättre. Antas istället 3 % marginalprisutveckling för köpt el förbättras kalkylen igen i scenario 4. Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) 92 Scenario 4 6,9% 3,1% 139 538 kr 12 15 342 kr 0,94 kr 0,93 kr 5.2.4 Kund till ekonomisk förening Eftersom en kund (privatperson) till en ekonomisk förening inte själv är inblandad i själva investeringarna i energiproduktionsanläggningar måste hela föreningens erbjudande tas i beaktande. Övriga parametrar är samma som för privatperson i enfamiljshus (tabell i kapitel 4.8.3). I de två undersökta fallen innefattande 10 stycken andelar från SVEF respektive O2 blir analysen då följande: Bolag Andelskostnad (1000 KWh/år) Elpris SVEF 7500 kr 60,25 kr/KWh O2 6700 kr 66,63 kr/KWh Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) SVEF Scenario 1 7,8% 2,0% 29 598 kr 10 13 1 040 kr 0,57 kr 0,68 kr O2 Scenario 1 8,1% 2,2% 28 928 kr 10 13 992 kr 0,50 kr 0,75 kr Om marginalprisutvecklingen i scenario 2 antas vara 3 % istället för ovan 1 % blir kalkylen istället följande: Investeringskalkyl Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) SVEF Scenario 2 O2 Scenario 2 11,3% 4,6% 69 351 kr 11,9% 5,1% 68 680 kr 9 10 1 280 kr 9 10 1 233 kr 0,57 kr 0,68 kr 0,50 kr 0,75 kr 93 Nuvärdet är i positivt och den diskonterade återbetalningstiden kortaste av alla undersökta, men fortfarande över 10 år. 5.3 Känslighetsanalys av signifikanta variabler I detta kapitel antas normalvärden för alla undersökta signifikanta variabler. För varje variabel har ett värde valts, samt ett högre och ett lägre värde för analys. De värden som ägnas särskild uppmärksamhet vid är avkastning på sysselsatt kapital, investeringens nuvärde samt diskonterad återbetalningstid. Normalvärden redovisas här nedan Signifikanta variabler Kalkylränta Investeringsstöd KWp>KWh/år Investeringens livslängd Ersatt egen förbrukning Marginalpris extern el Marginalprisutveckling Feed in ersättning Skattereduktion Belåningsgrad Investering SEK/KWp Anläggningens storlek KWp Normal 4% 35% 800 20 50% 1,25 kr 1% 0,80 kr 0,00 50% 15 000 kr 20 Kalkylränta Investeringskalkyl Analyserad variabel Kalkylränta Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring Normal Förändring Högre 2% -50% 4% 50% 6% 6,6% 5,2% 101 242 kr 0,0% 103,9% 103,9% 6,6% 2,5% 49 662 kr 0,0% -79,4% -79,4% 6,6% 0,5% 10 241 kr 12 13 4 547 kr 0,0% -13,3% 113,5% 12 15 2 130 kr 0,0% 26,7% -119,4% 12 19 412 kr 1,04 kr 0,75 kr 0,0% -16,9% 1,04 kr 0,90 kr 0,0% 18,5% - För kalkylränta undersöks lägre kalkylränta (2 %), Normal kalkylränta (4 %) och högre kalkylränta (6 %), som motsvarar 50 % sänkning respektive höjning av kalkylräntan. Investeringens lönsamhet i form av avkastning på sysselsatt kapital och investeringens nuvärde påverkas procentuellt mer än kalkylräntan ändras. Även diskonterad 94 1,04 kr 1,06 kr återbetalningstid ökar men inte i samma utsträckning. Den tyska jämförelsekalkylräntan är betydligt lägre än den svenska eftersom tyska staten har speciella solenergilån med låg ränta och långa lånetider vilket gör investeringen mer lönsam. Investeringskostnad per KWp Investeringskalkyl Analyserad variabel Investering SEK/KWp Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring Normal Förändring Högre 10 000 kr -33% 15 000 kr 33% 20 000 kr 12,2% 8,8% 114 662 kr 84,1% 246,3% 130,9% 6,6% 2,5% 49 662 kr -49,4% -123,2% -130,9% - 3,3% -0,6% 15 338 kr 8 10 6 729 kr -33,3% -33,3% 215,9% 12 15 2 130 kr 25,0% #VALUE! -215,9% - 15 aldrig 2 469 kr 1,04 kr 0,60 kr 0,0% -33,3% 1,04 kr 0,90 kr 0,0% 33,3% 1,04 kr 1,20 kr Här analyseras påverkan av nettokostnaden per KWp (efter eventuellt investeringsstöd). Det är en kombinerad analys av pris per KWp och investeringsstöd. Normal investeringskostnad 15000 SEK/KWp samt 33 % högre respektive lägre alternativ undersöks. Ändringen i avkastningen på sysselsatt kapital och investeringens nuvärde påverkas mycket i förhållande till ändringen i investeringskostnad. Även ändringen i diskonterad återbetalningstid påverkas men bara proportionellt mot ändringen i investeringskostnad. Eftersom det som undersöks är investeringskostnaden för nyckelfärdig installation så beror investeringskostnaden per KWp på inköpspris av utrustning (paneler, växelriktare, installationsmaterial) men även arbete med installationen samt investeringsbidrag och skatter. Utbyte KWh/år per KWp solenergi Investeringskalkyl Analyserad variabel KWp>KWh/år Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring Normal Förändring Högre 700 -13% 800 13% 900 5,0% 1,0% 19 079 kr -23,8% -61,6% -61,6% 6,6% 2,5% 49 662 kr 22,4% 61,6% 61,6% 8,1% 4,1% 80 245 kr 13 18 139 kr 8,3% 20,0% -93,5% 12 15 2 130 kr -8,3% -13,3% 93,5% 11 13 4 121 kr 1,04 kr 1,02 kr 0,0% 14,3% 1,04 kr 0,90 kr 0,0% -11,1% 1,04 kr 0,80 kr 95 Anläggningens utbyte i form av årlig producerad el i förhållande till maximal kapacitet. Förändringen av avkastning sysselsatt kapital och investeringens nuvärde påverkas mycket kraftigt medan förändringen i diskonterad återbetalningstid är mindre. Investeringens livslängd Investeringskalkyl Analyserad variabel Investeringens livslängd Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) - Lägre Förändring Normal Förändring Högre 15 -25% 20 25% 25 4,8% 0,1% 1 203 kr -28,0% -96,8% -97,6% 6,6% 2,5% 49 662 kr 18,6% 47,4% 84,3% 7,8% 3,8% 91 523 kr 12 15 937 kr 0,0% 0,0% -144,0% 12 15 2 130 kr 0,0% 0,0% 84,2% 12 15 3 925 kr 1,04 kr 1,10 kr 0,0% 22,2% 1,04 kr 0,90 kr 0,0% -13,0% 1,04 kr 0,78 kr Beroende på vilken antagen livslängd (ekonomisk eller teknisk) anläggningen antas ha ger olika ekonomiska kalkyler genom att annuiteten förändras slås ut på 15 år, 20 år eller 25 år. Förändringen i livslängd har stor påverkan på avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde, men risken i form av återbetalningstid påverkas inte alls. Ersatt egen förbrukning Investeringskalkyl Analyserad variabel Ersatt egen förbrukning Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring Normal Förändring Högre 25% -50% 50% 50% 75% 5,2% 1,2% 22 809 kr -20,8% -54,1% -54,1% 6,6% 2,5% 49 662 kr 19,8% 54,1% 54,1% 7,9% 3,9% 76 515 kr 13 18 382 kr 8,3% 20,0% -82,1% 12 15 2 130 kr -8,3% -6,7% 82,1% 11 14 3 878 kr 0,92 kr 0,90 kr -11,0% 0,0% 1,04 kr 0,90 kr 11,0% 0,0% 1,15 kr 0,90 kr Då den egna ersatta elförbrukningen är värd 1,25 kr/KWh och den överskjutande produktionen säljs för 0,80 kr/KWh är det mera lönsamt med en högre andel ersatt inköpt förbrukning. Avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde påverkas ungefär lika mycket som förändringen av ersatt egen förbrukning men risken i 96 form av den diskonterade återbetalningstiden påverkas i lägre utsträckning. Denna analys täcker både den ersatta förbrukningen med avseende på om elen produceras när elförbrukningen är hög samt dimensioneringen av anläggningen med avseende på elförbrukning. Marginalpris extern el Investeringskalkyl Analyserad variabel Marginalpris extern el Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring 1,00 kr -20% Normal 1,25 kr 5,1% 1,0% 19 825 kr -23,2% -60,1% -60,1% 6,6% 2,5% 49 662 kr 13 18 188 kr 8,3% 20,0% -91,2% 12 15 2 130 kr 0,91 kr 0,90 kr -12,2% 0,0% 1,04 kr 0,90 kr I denna analys görs ett undantag och endast marginalelpris 1,25 kr/KWh och det lägre 1,00 kr/KWh analyseras utan att ett högre värde tas med, eftersom Normalvärdet i praktiken är det högsta värdet. Marginalpriset på extern el påverkar avkastningen på sysselsatt kapital och investeringens nuvärde i hög utsträckning men återbetalningstiden i lägre utsträckning. Marginalprisutveckling Investeringskalkyl Analyserad variabel Marginalprisutveckling Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring Normal Förändring Högre -1% -200% 1% 200% 3% 4,5% 0,4% 8 508 kr -31,9% -82,9% -82,9% 6,6% 2,5% 49 662 kr 31,9% 105,0% 105,0% 8,7% 5,2% 101 817 kr 13 19 1 815 kr 8,3% 26,7% -14,8% 12 15 2 130 kr -8,3% -13,3% 14,8% 11 13 2 446 kr 1,01 kr 0,90 kr -2,0% 0,0% 1,04 kr 0,90 kr 2,0% 0,0% 1,06 kr 0,90 kr Marginalprisutvecklingen har en lägre inverkan på avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde och en mycket liten inverkan på diskonterad återbetalningstid. 97 Feed in ersättning Investeringskalkyl Analyserad variabel Feed in ersättning Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Lägre Förändring 0,60 kr -25% Normal 0,80 kr Förändring Högre 25% 1,00 kr 5,4% 1,3% 25 793 kr -18,4% -48,1% -48,1% 6,6% 2,5% 49 662 kr 17,6% 48,1% 48,1% 7,8% 3,8% 73 531 kr 13 17 576 kr 8,3% 13,3% -72,9% 12 15 2 130 kr -8,3% -6,7% 72,9% 11 14 3 684 kr 0,93 kr 0,90 kr -9,8% 0,0% 1,04 kr 0,90 kr 9,8% 0,0% 1,14 kr 0,90 kr Feed in ersättningen, försäljningspriset för egenproducerad el som inte används i den egna fastigheten utan säljs till extern elleverantör, påverkar lönsamheten. Avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde påverkas i hög utsträckning men återbetalningstiden påverkas i lägre utsträckning. Även det högre svenska scenariot är betydligt lägre än det tyska med 1,80 kr/KWh Skattereduktion Investeringskalkyl Analyserad variabel Skattereduktion Lönsamhet Internränta investering Avkastning sysselsatt kapital Nuvärde investering Risk Payback tid (år) Payback tid diskonterad (år) Kassaflöde (disk) första året Jämförelse Intäkt (kr/KWh) första året Produktionskostnad (kr/KWh) Ingen - Förändring Lägre Förändring Högre kr -100% 0,30 kr 100% 0,60 kr 6,6% 2,5% 49 662 kr -19,5% -39,6% -39,6% 8,2% 4,2% 82 279 kr 18,6% 39,6% 39,6% 9,7% 5,9% 114 896 kr 12 15 2 130 kr 20,0% 15,4% -52,0% 10 13 4 438 kr -10,0% -7,7% 52,0% 9 12 6 746 kr 1,04 kr 0,90 kr -12,7% 0,0% 1,19 kr 0,90 kr 12,7% 0,0% 1,34 kr 0,90 kr Skattereduktionen av inkomstskatt är binär på så sätt att den antingen inträffar (0,60 kr/KWh) eller inte och kan därför inte bedömas som övriga faktorer. Här jämförs istället tre scenarier med 0 kr/KWh, 0,30 kr/KWh samt 0,60 kr/KWh för att täcka in spannet 00,60 kr/KWh upp till feed in försäljning av 20 000 KWh/år. Skattereduktionen har stor påverkan på investeringens lönsamhet i form av avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde. Även risken i form av diskonterad återbetalningstid påverkas. 98 6. Slutsatser Hur kan distribuerad energiproduktion beskrivas utifrån ett sociotekniskt perspektiv? Hur kan skillnaderna i utbyggningshastighet mellan Sverige och Tyskland förklaras från ett sociotekniskt perspektiv? Det går framgångsrikt att använda teorierna och begreppen inom Large Technical systems (LTS), Innovationsekonomi, tekniska artefakter och multi-level perspective för att hitta, beskriva och förklara många skillnader som påverkar utbyggnadstakt av distribuerad mikroproduktion mellan Tyskland och Sverige. Det råder ingen tvekan om att en förändring mot ett distribuerat energisystem bestående av många mikroproducenter är tungrott. Det befintliga elsystemet är väletablerat i vad Geels benämner momentumfas i sin struktur med många etablerade aktörer och starkt stigberoende i form av befintliga investeringar och starka aktörer, kunskap och reglementen vilket försvårar förändring. För att förändra ett sådant system måste det enligt Geels finnas starka incitament för förändring och en långsiktig stabilitet vilket minskar risken för de aktörer som har möjlighet att göra ändringar. Tyskland har skapat sådana incitament genom bred politisk enighet och långsiktig planering vilket visar sig konkret för de enskilda investerarna genom stora ekonomiska incitament under lång tid framåt. I Sverige är vissa av dessa sociotekniska faktorer betydligt svagare vilket förklarar en lägre utbyggnadstakt. Hade samma förutsättningar med statliga lån med låga räntor över lång tid, höga feed-in tariffer över lång tid framåt hade risken minskat och lönsamheten ökat betydligt även i Sverige vilket möjliggjort bred utbyggnad men även fler skillnader finns som försvårar. Det finns en stor mängd politiska värderingar i respektive land som stödjer eller hindrar ett sådant skifte: Sverige har sedan tidigare redan en stor andel elproduktion med låga CO2utsläpp medan Tyskland hade en hög andel från sin kolkraft. Sverige har därmed mindre incitament för förändring. Mikroproduktion flyttar makten även makten över elen och dess kostnader från ett fåtal stora elbolag till enskilda konsumenter vilket kan beskrivas som en demokratiseringsprocess där brukaren själv kan få större kontroll genom egen produktion. Staten stimulerar detta genom subventioner till enskilda som äger sin egen anläggning och inte till gemensamt ägda anläggningar i samma utsträckning även om miljönyttan är exakt densamma. Små solceller och vindkraftverk på hustaken (artefakten) får ett symbolvärde för demokratiseringsprocessen. 99 En förhöjning av totalkostnaden för elförsörjning är acceptabelt. Oberoende av hur den miljövänliga elen produceras eller ägds så är den mer värd än el som påverkar höga utsläpp. Produceras den miljövänliga elen hemma är den extra värdefull och lägre beskattad Elnätsbolagen ska själva hantera leveransstabiliteten av el och det är inget mikroproducenten ska behöva reflektera över. Normaliseringsprocessen av mikroproduktion gick fortare i Tyskland eftersom staten var avsändare för budskapet att nu ska det byggas ut genom 100 000 roofs programmet, statliga lån, statlig feed-in. Marknadsaktörer vågade satsa snabbare och risken för investerare minskade eftersom staten var både tydlig med vad den ville uppnå och långsiktigt uthållig. I analyserna för Innovationsekonomi och Multi-Level Perspektiv är min uppfattning om att likheterna mellan Tyskland och Sverige är väsentligen större än skillnaderna, egentligen skiljer bara två väsentliga saker: Hur tydligt staten genom information pekar ut riktningen för framtiden och hur stor uthålligheten är för att komma dit De direkta incitamenten för den enskilde investeraren att ta beslutet att investera Övriga områden (makronivå, mikronivå, market formation, advocacy coalitions, entry of new firms) av stor betydelse är redan Sverige tillräckligt moget jämfört med Tyskland eller att förändringen inte är svår att genomföra och sätta fart på utbyggnaden. Vilka sociotekniska faktorer bör en potentiell investerare undersöka mest inför ett investeringsbeslut, om kostnadsneutralitet eller lönsamhet är ett krav för att göra investeringen? För att undersöka vilka sociotekniska variabler, inom undersökt område med gällande grundscenario, som påverkar avkastning av sysselsatt kapital, investeringens nuvärde och diskonterad återbetalningstid har nedan diagram sammanställts: Genomsnittlig förändringsfaktor solenergi Avkastning Nuvärde Återbetalningstid Signifikant variabel Undersökt område sysselsatt kapital investering (diskonterad) Investering kr/KWp 4,97 5,42 10 000-20 000 kr/KWp Kalkylränta 1,83 1,83 0,40 2%-6% Utbyte KWh/KWp 4,74 4,74 1,28 700-900 KWh/KWp Livslängd anläggning 2,88 3,64 0,00 15-25 år Ersatt egen förbrukning 1,08 1,08 0,27 25%-75% Marginalpris extern el 3,00 3,00 1,00 0,60-1,25 kr/KWh Marginalprisutveckling 0,47 0,47 0,10 -1%/år till 3%/år Feed in ersättning 1,92 1,92 0,40 0,60-1,00kr/KWh Skattereduktion 0,40 0,40 0,12 0-0,60 kr/KWh 100 Diagrammet visar den faktor med vilken en procent förändring för grundscenariot i genomsnitt inom undersökt område påverkar respektive lönsamhet eller risk. Till exempel har en procents (inte att förväxla med procentenhet) förändring av kalkylräntan i genomsnitt 1,83 % påverkan på avkastning av sysselsatt kapital inom undersökt område. Rangordning med avseende på avkastning av sysselsatt kapital Signifikant variabel Investering kr/KWp Utbyte KWh/KWp Marginalpris extern el Livslängd anläggning Feed in ersättning Kalkylränta Ersatt egen förbrukning Marginalprisutveckling Skattereduktion Avkastning sysselsatt kapital 5,0 4,7 3,0 2,9 1,9 1,8 1,1 0,5 0,4 Undersökningen resulterar i att den viktigaste enablern/barriern för att uppnå hög avkastning av sysselsatt kapital är lågt inköpspris följt av högt kapacitetsutnyttjande av anläggningen (utbyte KWh/KWp). Varje procent sänkning av priset ger 5,0 % förbättrad avkastning av sysselsatt kapital. Stor påverkan har även marginalpriset för extern el och anläggningens livslängd. Rangordning av variabler med avseende på investeringens nuvärde Signifikant variabel Investering kr/KWp Utbyte KWh/KWp Livslängd anläggning Marginalpris extern el Feed in ersättning Kalkylränta Ersatt egen förbrukning Marginalprisutveckling Skattereduktion 101 Nuvärde investering 5,4 4,7 3,6 3,0 1,9 1,8 1,1 0,5 0,4 Även för investeringens nuvärde har investeringskostnaden per KWp störst påverkan följt av utbyte och sedan följt av investeringens livslängd viktigaste enabler/barrier för utbyggnad. Rangordning av variabler med avseende på diskonterad återbetalningstid Signifikant variabel Investering kr/KWp Utbyte KWh/KWp Marginalpris extern el Kalkylränta Feed in ersättning Ersatt egen förbrukning Skattereduktion Marginalprisutveckling Livslängd anläggning Återbetalningstid (diskonterad) 1,3 1,0 0,4 0,4 0,3 0,1 0,1 0,0 För diskonterad återbetalningstid är inte investeringskostnad per KWp möjlig att beräkna eftersom mätpunkter saknas för 15 000 kr/KWp samt 20 000 kr/KWp då investeringen inte hinner betala tillbaka sig inom livslängden 20 år. Högst mätbar påverkan har utbyte KWh/KWp följt av marginalpris extern el och kalkylränta. För information: Beräknat på ett lägre område (8-12 tkr/KWp) blir faktorn för investering kr/KWp 1,25 vilket indikerar mycket hög påverkan för återbetalningstid, men siffran är inte helt representativ för det undersökta området och kan därför inte användas rättvist i jämförelse. Sammanfattning av ovan Viktigast att undersöka för den potentiella investeraren som vill ha ett lönsamt system är: Lågt inköpspris per KWp för det nyckelfärdiga systemet Systemet installeras på en plats och på ett sätt så att det ger hög elproduktion Att det ursprungliga elpriset inte är för lågt 102 Vad är mest lönsamt för den potentiella investeraren, energiproduktion i egen anläggning jämfört med gemensamägd storskalig produktion med samma miljönytta? Av de undersökta normalkalkylerna för alternativen är gemensamägd storskalig produktion i ekonomisk förening mera lönsamt trots större subventioner till egenägd mikroproduktion. Det bekräftar att det finns skalfördelar inom energiproduktion som naturligt driver mot större anläggningar. Att bygga små distribuerade anläggningar kräver ekonomiska stimulanser och andra sociotekniska fördelar som regler och stimulanser. Totalkostnaden för elsystemet är lägre med centraliserad produktion än distribuerad även med samma typ produktionsanläggning. För gemensam anläggning är avkastning av sysselsatt kapital och investeringens nuvärde är positivt i och den diskonterade återbetalningstiden 13 år. För samtliga kundgrupper var normalkalkylen för produktion i egen anläggning negativ vilket innebär att den gemensamma anläggningen är mera lönsam i det undersökta scenariot. Vill en investerare åt miljönyttan och delvis äga sin produktionsanläggning är det mera ekonomiskt lönsamt med en gemensam anläggning. Mervärdet från egen anläggning av att kunna titta på och visa upp sin anläggning inom fastigheten måste vara ett tillräckligt stort för investeraren för att motivera denna investering framför en gemensamägd anläggning. 103 Referenser Figurer Figur 1: Risk och lönsamhetsmått, exempelsiffor ....................................................................... 12 Figur 2: I bilden ges exempel på delar i det LTS som omger biltransporter med oljebaserade bränslen som till slut segrade över el- och ångdrivna bilar (Geels 2005) ................................... 15 Figur 3: Multipla nivåer som nästlad hierarki (Geels, 2002) ....................................................... 19 Figur 4: Annuitetsmetodens påverkan på kassaflödet för en investering (Wikipedia.se 2013-0526) ............................................................................................................................................... 26 Figur 5: Elnätets uppbyggnad (http://www.eon.se/privatkund/Produkter-och-priser/Elnat/Sahar-funkar-elnatet/ 2013-07-23)................................................................................................. 30 Figur 6: Solinstrålningen fördelning över året (SMHI faktablad nr 31:2007 sida 1).................... 35 Figur 8: Årsvis solinstrålning geografiskt (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/1.2927) ............................................. 36 Figur 8: Solinstrålning i december (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/1.3050) ............................................. 36 Figur 9: Solinstrålningen i procent av globalstrålningen mot platt mark. Källa: solelprogrammet.se 2010-04-05)................................................................................................ 37 Figur 10: Energifördelning solstrålning (http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/1.3050) ............................................. 38 Figur 11: Solcellsanläggning i Huvudsta från 1984 fortfarande i drift (soldata.se, 2013-07-24) 40 Figur 12: Tyska priser för nyckelfärdiga anläggningar, EUR per KWp (http://www.photovoltaikguide.de/pv-preisindex, 2014-01-24).......................................................................................... 41 Figur 13: Exempel på prislista, denna från PPAM.se (2013-07-25)............................................. 41 Figur 14: Beräkning av nollplansförskjutning (energimyndigheten.se 2013-07-22) ................... 43 Figur 15: Årsmedelvind på 49 m höjd ovan nollplansförskjutningen (Bergström, 2007, sida 8) 44 Figur 16: Dygnsmedelvariation (Arise Windpower: Pilotprojekt Vindkraft – Vind och produktionsanalys för södra Sverige 2012, sida 29) ................................................................... 45 Figur 17: Skystream 3,7m rotordiameter som producerar ca 5000 KWh vid 5,5 m/s årsmedelvind (ecokraft.se 2013-07-22) ...................................................................................... 45 Figur 18: Utbyteskurva årsmedelvind till elproduktion för 30 KW modell (gardsvind.se, 201307-22) .......................................................................................................................................... 46 Figur 19: Prisutveckling el inkl. avgifter för konsument (energimarknadsbyran.se, 2013-07-08) ..................................................................................................................................................... 49 Figur 20: Uppbyggnad kundpris el (svenskenergi.se, 2013-07-08) ............................................. 49 Figur 21: Solel i Sala-Heby ekonomisk förening, anläggning i Sala (solelisalaheby.se 2013-07-23) ..................................................................................................................................................... 64 Figur 22 vänster: Börstadverket, ett av SVEF vindkraftverk. (Foto Birgitta Carlsson, svef.nu 2013-08-02) ................................................................................................................................. 65 Figur 23 höger: Jämförelseprisillustration ur “Nu kan du bli vindkraftsproducent” av SVEF, sida 2 ................................................................................................................................................... 65 Figur 24: Solceller monterade på BRF Örnen (www.hsb.se/mitt/ornen 2013--12-30) .............. 67 Figur 25: http://www.hsb.se/mitt/ornen/miljo/klimatfragan-handlar-om-pengar-dinapengar?select=1.85595 2013-12-30, .......................................................................................... 68 104 Figur 26: http://www.hallbarstad.se/projects/54-solen-skiner-pa-hsb-brf-ornen, 2013-12-30 68 Figur 27: Brf Granegården i Uppsala vars solcellsanläggning är under uppbyggnad (presentation-granegaarden-workshop-3, sida 20) .................................................................... 69 Figur 28: Smedsbo Gård sett from söder (maps.google.com 2013-07-10) ................................. 71 Figur 29: Smedsbo Gård elförbrukning 2012 .............................................................................. 71 Figur 30: Elförbrukning G9 Media AB 2012-2013 ....................................................................... 73 Figur 31: Villa med solceller på taket ägd av bloggaren Mats RG (http://solceller.blogspot.se, 2013-08-02) ................................................................................................................................. 74 Figur 32: Några exempel på delsystem i det sociotekniska systemet för distribuerad energiproduktion ........................................................................................................................ 76 Figur 33: Exempel på beräkningsresultat .................................................................................... 80 Tabeller Tabell 1: Ökad affärsrisk för ägare vid ökad belåning ..................................................................................24 Tabell 2: Global solinstrålning per månad i Mellansverige (smhi.se 2013-07-18) .......................................38 Tabell 3: Årsmedelvindens påverkan av tornhöjd (Marknadsöversikt av små vindkraftverk i Sverige, sida 5) .............................................................................................................................................43 Tabell 4: Medelpriser för elcertifikat (Svenska kraftnät, 2013-07-09) .........................................................53 Tabell 5: Listpriser för boräntor (Nordea.se 2013-07-08) ............................................................................56 Tabell 6: Förutsättningar ekonomisk förening .............................................................................................66 Tabell 7: Förutsättningar Bostadsrättsförening ...........................................................................................70 Tabell 8: Förutsättningar jord och skogsbruksfastighet ...............................................................................72 Tabell 9: Förutsättningar små aktiebolag.....................................................................................................73 Tabell 10: Förutsättningar privathushåll ......................................................................................................75 Internetbaserade källor Solelprogrammet, www.solelprogrammet.se, besökt 2013-07-16 Svenska kraftnät stamnätet, http://www.svk.se/Om-oss/Var-verksamhet/Stamnatet/ besökt 2013-07-23 Svenska kraftnät avgifter, http://www.svk.se/Om-oss/Varverksamhet/Stamnatet/Avgifter/, besökt 2013-07-23 Svenska kraftnät elmarknadens aktörer, http://www.svk.se/Energimarknaden/El/Elmarknadens-aktorer/, besökt 2013-07-25 Bengt Stridh blogg, http://bengts.blogg.viivilla.se/ besökt 2013-06-12 Bengt Stridh blogg solinstrålning, http://bengts.blogg.viivilla.se/2013/04/12/hurpaverkar-lutning-och-vaderstreck-produktionen-av-solel/ besökt 2013-07-16) Fraunhofer institutet, http://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdffiles/aktuelles/photovoltaics-report.pdf, besökt 2013-07-24 Vattenfall, www.vattenfall.com, besökt 2013-07-07 105 Vattenfall elavtalsguiden, http://elavtalsguiden.vattenfall.se/ besökt 2013-07-25 Eon, www.eon.se, besökt 2013-07-07 Telge Energi, www.telge.se, besökt 2013-07-07 Mälarenergi, http://www.malarenergi.se/Documents/Broschyrer/enresaitiden.pdf, http://www.janmilld.se/historia/6/elnat.html, besökt 2013-07-04 Svensk fjärrvärme, http://www.svenskfjarrvarme.se/Global/Rapporter%20och%20dokument%20INTE% 20Fj%C3%A4rrsyn/Ovriga_rapporter/Fjarrvarmens_historia/Fj%C3%A4rrv%C3%A 4rme_story.pdf, besökt 2013-06-28 Energimyndigheten, http://www.energimyndigheten.se/Hushall/Aktuella-bidrag-ochstod-du-kan-soka/Stod-till-solceller/, besökt 2013-07-25 SMHI klimatdata, http://www.smhi.se/klimatdata/meteorologi/stralning/Solstralning-iSverige-sedan-1983-1.8243, 2013-07-17 Solar Plaza, http://www.solarplaza.com/top10-polycrystalline-module-efficiency, besökt 2013-07-18 Solar Plaza inverters, http://www.solarplaza.com/top10-inverters-5kw-efficiency/, besökt 2013-07-19 Soldata, www.soldata.se 2013-07-12 Energimyndigheten om livslängd solceller, http://energimyndigheten.se/sv/Press/Pressmeddelanden/Pressmeddelanden2006/Solceller-haller-i-minst-25-ar/, 2013-07-24 Photovoltiak Guide, http://www.photovoltaik-guide.de/pv-preisindex, 2014-01-24 PPAM hemsida, http://ppam.se/, 2013-07-25 Energimyndigheten om solcellsbidrag, http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Aktuella-bidrag-ochstod-du-kansoka/Stod-till-solceller/, 2013-07-24) Energimyndigheten om främjande av vindkraft, http://energimyndigheten.se/sv/Omoss/Var-verksamhet/Framjande-av-vindkraft1/Vindkartering1/Vindkartering/ 201307-22 SVIF småskalig vindkraft video, http://vimeo.com/50489737, 2013-07-22 Gårdsvind, http://www.gardsvind.se 2013-07-22 VEI Finland, http://wind.vei.fi/public/index.php?cmd=smarty&id=37_lse, 2013-07-22 Vindlov, http://www.vindlov.se/sv/Fragor--svar/Allmant-om-vindkraft/ 2013-07-22 Länsstyrelsen Östergötland, http://lansstyrelsen.se/ostergotland/Sv/lantbruk-ochlandsbygd/lantbruk/radgivning/Pages/Energi.aspx, 2013-07-22 106 Energimyndigheten ROT-avdrag, http://www.energimyndigheten.se/sv/Hushall/Aktuella-bidrag-och-stod-du-kansoka/ROT-avdrag/, 2013-07-24 Energimarkandsbyran, http://www.energimarknadsbyran.se 2013-07-08 Elskling, www.elskling.se 2013-07-08 Nils Holgersson http://www.nilsholgersson.nu/fileadmin/mediabank/www.nilsholgersson.se/Dokume nt/2013/El/NH_nationellt_elnat_2013_TF.pdf, 2013-07-08 Villaägarna, http://www.villaagarna.se/Global/Dokument/Utredningar/2013/Kostnadsdrivare%20i %20eln%c3%a4ten.pdf , 2013-07-08 Egen el, http://egenel.etc.se/nyhet/manadskvittning-eller-arskvittning 2013-07-08 Eon Elnät http://www.eon.se/privatkund/Produkter-och-priser/Elnat/Egen-el/Ersattningoch-kostnader-for-elproduktionen/, 2013-07-08 Dalaenergi http://www.dalaenergi.se/UserFiles/Intranat_Information/ul11067_Pressmeddelande _-_Ersattning_Egen_Elproduktion.pdf 2013-07-08 Vattenfall Mikroproducent http://corporate.vattenfall.se/sv/file/VATT_1418_Microproduktionfolder_L_4.pdf_1 8870753.pdf, 2013-07-08) Energimyndigheten Elcertifikat http://www.energimyndigheten.se/elcertifikat, 2013-0708 Svenska Kraftnät Elcertifikat http://certifikat.svk.se, 2013-07-09 Ny Teknik http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/solenergi/article3802125.ece, 2014-02-17 Svensk solenergi http://www.svensksolenergi.se/fakta-om-solenergi, 2013-07-08 Nordea Lån http://www.nordea.se/Privat/Aktuella+priser+och+r%C3%A4ntor/201844.html?lnkI D=top-user-goal_aktuella-rantor_19-03-2012, 2013-07-08 scb.se ämne priser och konsumtion, 2013-07-08 Svenska dagbladet http://www.svd.se/naringsliv/artikel_7073433.svd 2013-07-08 Skatteverket http://www.skatteverket.se/privat/svarpavanligafragor/ 2013-07-08 Solelprogrammet http://www.solelprogrammet.se/Projekteringsverktyg/Skotsel/, 201307-09 Svensk solenergi http://www.svensksolenergi.se/fakta-omsolenergi/Solel/drift-och-underhall-av-solcellsanlaeggningar, 2013-07-09 WindOn http://www.windon.se/se/produkter_30kw.asp, 2013-07-09 Solel I Sala Heby http://www.solelisalaheby.se/, 2013-07-23 107 Solel i Sala Heby prospekt http://solelisalaheby.se/docs/solelprospekt091101.pdf 201307-23 Länsstyrelsen Västmanland http://www.lansstyrelsen.se/vastmanland/SiteCollectionDocuments/Sv/miljo-ochklimat/klimat-ochenergi/F%C3%B6reningen%20f%C3%B6r%20solcel%20i%20Sala-Heby%20i.pdf O2 Privat http://www.o2.se/vindkraft/privat/, 2013-08-02 Hållbarstad http://www.hallbarstad.se/projects/54-solen-skiner-pa-hsb-brf-ornen 201312-30 HSB http://www.hsb.se/mitt/ornen/miljo/etapp-3-solceller-hus-a-ochb?select=1.195843 2013-12-30 Uppsala nya tidning http://www.unt.se/uppsala/24unt-gynnsamt-sollage-for-uppsala2583556.aspx, 2013-12-30, STUNS http://stunsenergi.se/projekt/uppsol-2020/uppsol-2020-brf-granegaarden.aspx 2013-08-15 Energirådgivaren http://www.energiradgivaren.se/2011/09/elforbrukning-i-engenomsnittlig-villa-respektive-lagenhet/, 2013-08-02 Energimyndigheten Hushåll http://www.energimyndigheten.se/Hushall/Dinuppvarmning/, 2013-08-02 108 Tryckta källor Böcker Wiebe E. Bijker, Thomas P. Hughes, Trevor Pinch, Deborah G. Douglas (1987) The Social Construction of Technological Systems: New Directions in the Sociology and History of Technology MIT Press Frank W. Geels (2005) Technological Transitions and System Innovations: A Coevolutionary and Socio-technical Analysis Edward Elgar Publishing Langdon Winner (1980) Do artifacts have politics? Jan Greve (2003) Modeller för finansiell planering och analys Studentlitteratur Per Bergknut, Jill Elmgren-Warberg (1993) Investering i teori och praktik Studentlitteratur Anders Kinnander (1996) Konsten att driva investeringsprojekt: handbok för verkstadsföretag Sveriges verkstadsindustrier Andersson, Göran (1983) Kalkyler som beslutsunderlag Studentlitteratur Sveriges rikes lag, Jordabalk (1970:994) Rapporter av Elforsk Ekonomiska konsekvenser vid nettomätning av elleveranser 08:13, 2007 El från nya och framtida anläggningar 11:26, 2011 Framtida målgrupper för solel 07:45, 2007 Övriga rapporter Svensk Energi , Kundens elkostnader 2013 Deutsche Bank Group DB Climate Change Advisors, The German Feed-in Tariff: Recent Policy Changes, 2012 The politics and policy of energy system transformation – explaining the German diffusion of renewable energy technology – Staffan Jacobsson, Volkmar Lauber 2004 Technological transitions as evolutionary reconfiguration processes: a multi-level perspective and a case-study. Research Policy 31 (8/9), 1257–1274. (Geels, F.W., 2002) From Sectorial systems of innovation to socio-technical systems. Insights about dynamics and change from sociology and institutional theory. Research Policy 33, 897-920. (Geels, F.W 2004) SMHI Faktablad nr 31:2007 The Swedish National Photovoltaics Status Report 2012 sida 36 109 SVIF – Marknadsöversikt små vindkraftverk i Sverige 2013 Energy saving trust - Location, location, location: Domestic small-scale wind field trial report 2009 Statens energiverk, Vindkraft : resultat och slutsatser från det svenska vindenergiprogrammet 1985 Arise Windpower: Pilotprojekt Vindkraft – Vind och produktionsanalys för södra Sverige 2012 Stadgar för Solel i Sala och Heby Ekonomisk Förening, sida 1-7 Stadgar för Sveriges Vindkraftkooperativ Ekonomisk Förening, sida 1-5 SMHI AIP Sverige ”2.7 Tabeller över solens upp- och nedgång”, 2007 Nontechnical Barriers to Solar Energy Use: Review of Recent Literature R. Margolis and J. Zuboy sida 4-6 Muntliga källor och intervjuer Absolicon Solar Concentrator AB Joakim Byström, VD Johan Nilsson, Production Manager and Sourcing Stefan Jonsson, System designer Cesar Ibarra Claveria, Business development and sales Mikael Ekman, Manufacturing Samtliga personer ovan kontinuerligt under 2010-03 till 2010-07 vid arbetet hos Absolicon i Härnösand Övriga intervjuer Kenneth Mårtensson, VD Sala-Heby Energi AB 2010-10-01 Kontorschef Handelsbanken Härnösand, intervju 2010-04-15 Pär Marklund, Projektledare Härnösand Energi och Miljö AB 2010-09-15 Bertil Lehto, Ordförande BRF Örnen Timrå 2010-05-31 Mats RG, anläggningsägare och bloggare (solceller.blogspot.se) 2010-11-04 Lars Eliasson, Smedsbo Gård 2013-05-27 Workshop UppSol2020 med BRF Granegården 2013-03-20 Jeff Jansson, CCO G9 Media AB 2013-07-23 110
© Copyright 2024