Analys av en fysisk energigemenskap med solceller och batterilagring

Det här arbetet är en fallstudie av en energigemenskap, Tamarinden i Örebro, som är under uppbyggnad. Arbetet är baserat på en del av området och dess energiberäkningar. Energianvändningen och solelproduktionen har simulerats i IDA ICE 4.8 SP2 - ett simuleringsprogram för att beräkna energianvändningen för byggnader. 

Syftet med den här rapporten är att undersöka hur egenanvändningen förändras vid införandet av en energigemenskap och om förutsättningarna ser olika ut beroende på uppvärmningsmetod för en byggnad.

Två av de undersökta byggnaderna är uppvärmda med fjärrvärme och fem är uppvärmda med hjälp av värmepump. Även en ekonomisk analys av nuvärde och återbetalningstider och hur dessa förändras av införandet av en energigemenskap. Den ekonomiska analysen är baserad på spotpriset per timme från Nordpool AS från år 2021, vilket gör att elpriset är dynamiskt över året.

Frågeställningar

• Hur förändras egenanvändningen vid implementering av en energigemenskap?
• Hur skiljer sig förutsättningarna för att införa energigemenskap beroende på om
  byggnaden värms med fjärrvärme eller värmepump?
• Hur förändras de ekonomiska förutsättningarna med att använda en energigemenskap
  jämfört med att inte vara med i en energigemenskap?

De viktigaste resultaten

I energigemenskaperna har solceller och batterier varit anslutna. Simuleringar med tre olika energigemenskaper, där en bestått av byggnader bara med fjärrvärme en med fem byggnader uppvärmda med värmepump och en tredje energigemenskap med sju byggnader både med fjärrvärme och värmepumpsuppvärmda byggnader.

Simuleringarna visar på att alla tre energigemenskaper har en högre egenanvändning än vad de enskilda byggnaderna har var för sig. För energigemenskapen med två byggnader uppvärmda med fjärrvärme är egenanvändningen 72,5% vilket gör att det energimässigt finns incitament till att addera en batteriinstallation för att öka egenanvändningen.

Den ekonomiska beräkningen visar på att det inte kommer vara lönsamt att installera ett batteri då mängden lagrad energi är liten. Ekonomiskt är det inte lönsamt att installera batterier om batterierna används till endast att lagra energi till att använda senare under dagenför någon av de undersökta energigemenskaperna. En möjlighet för en batteriinstallation är att agera stödtjänst åt Svenska kraftnät. Ett krav för att vara stödtjänst är att tillhandahålla minst 100 kWh.

Slutsats

Den totala egenanvändningen stiger till 93% för de undersökta byggnaderna med införandet av energigemenskaper vilket kan jämföras med egenanvändningar mellan 67 - 100% för de enskilda byggnaderna. Den halverade mängden såld energi från de sju byggnaderna i en gemensam energigemenskap visar tydligt att egenanvändningen stiger vid införandet
av en energigemenskap. Detta gäller för både små och stora energigemenskaper med mer variation av uppvärmning och utnyttjande av lokaler.

Energimässigt är förutsättningarna i fallstudien mer gynnsamma för byggnaderna uppvärmda med fjärrvärme än de uppvärmda med värmepump. Detta förklaras av att de har en större överproduktion av solel och därmed hade behövt sälja mer el till nätet om de inte var anslutna till energigemenskapen. För byggnaderna uppvärmda med en värmepump
gäller det omvända, att de behöver köpa in mindre el från nätet när de tillhör en energigemenskap.

Ekonomiskt blir nettonu-värdet för byggnaderna uppvärmda med fjärrvärme högre genom att ansluta sig till en liten energigemenskap bara de två byggnaderna. Detta jämfört med att installera maximalt med solceller på sina egna tak och sälja överskottet till elnätet. Detsamma gäller för de fem byggnaderna uppvärmda med värmepump, de gynnas ekonomiskt att använda energin lokalt jämfört med att sälja till elnätet. I det här fallet är det inte ekonomiskt lönsamt för någon av energigemenskaperna att installera batterier.