kth.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
On the use of hourly pricing in techno-economic analyses for solar photovoltaic systems
KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik, Tillämpad termodynamik och kylteknik.ORCID-id: 0000-0002-2603-7595
KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), Energiteknik, Tillämpad termodynamik och kylteknik.ORCID-id: 0000-0001-7354-6643
2015 (Engelska)Ingår i: Energy Conversion and Management, ISSN 0196-8904, E-ISSN 1879-2227, Vol. 102, nr SI, s. 180-189Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The use of hourly prices in distributed photovoltaic (PV) techno-economic analysis is rare, but may become necessary as time-of-day retail pricing becomes more common. A methodology is presented for selecting an hourly price curve suitable for long-term analysis, called the typical price year (TPY), which is based on the methodology for TMY weather data. Using a techno-economic analysis with annual revenues and net present value as indicators, a TPY curve for the Swedish market is validated and then compared to 18 price simplification methods to determine the error introduced by the use of non-hourly prices. Results show that the TPY method produces a curve which accurately represents long term pricing trends, but using a static annual mean introduces minor revenue errors of 1.3%. This suggests the TPY may not be necessary in the Swedish market, but further analysis of the method is suggested for other markets.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2015. Vol. 102, nr SI, s. 180-189
Nyckelord [en]
Solar PV, Techno-economic analysis, Dynamic prices, Time-of-use, Hourly, Typical price year
Nationell ämneskategori
Energisystem Nationalekonomi
Forskningsämne
Energiteknik; Nationalekonomi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-164521DOI: 10.1016/j.enconman.2015.02.054ISI: 000358809400019Scopus ID: 2-s2.0-84947495482OAI: oai:DiVA.org:kth-164521DiVA, id: diva2:805979
Forskningsfinansiär
Forskningsrådet Formas, 2012-256
Anmärkning

QC 20150911

Tillgänglig från: 2015-04-17 Skapad: 2015-04-17 Senast uppdaterad: 2022-06-23Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Solar PV in prosumer energy systems: A techno-economic analysis on sizing, integration, and risk
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Solar PV in prosumer energy systems: A techno-economic analysis on sizing, integration, and risk
2019 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

In the transition towards a sustainable energy system, building mounted solar photovoltaics (PV) have unique benefits; they require no additional land and the energy is generated directly at load centers. Within residential buildings, multi-family homes (MFH) are particularly interesting because of the economies of scale and their greater potential for emissions reductions.

This thesis identifies and describes value propositions for solar PV within Swedish multi-family houses via three branches of inquiry; system sizing optimization, quantification of investment risk, and the techno-economic potential of PV/thermal (PVT) collectors integrated with ground source heat pumps (GSHP). Underpinning these investigations is a comprehensive review of technical and economic models for solar PV, resulting in a catalogue of performance indicators and applied techniques.

From the sizing analysis, no objective, techno-economically optimal PV system size is found without including the prosumer’s personal motives. Prioritizing return on investment results in small systems, whereas systems sized for net-zero energy can be profitable in some buildings. There is also a strong economic incentive to adopt communal electricity metering to increase self-consumption, system size, and economic return. Monte Carlo analysis is used to quantify investment uncertainty, finding that well-designed systems have an 81% chance of earning a 3% real return on investment, and even without subsidies there is a calculated 100% chance of having a positive return. PVT integrated GSHP can reduce the land needed for boreholes by up to 87% with a lower lifecycle cost than district heating, thereby broadening the heat pump market and reducing barriers to heating electrification.

The quantitative results provide guidance for Swedish MFH owners while the methodology presents solar PV value in a more useful manner for prosumers to identify their personal motives in decision making. This approach is also useful for researchers, business leaders, and policy makers to understand the prosumer perspective and promote adoption of PV in the built environment.

Abstract [sv]

I övergången mot ett hållbart energisystem har takmonterade solceller unika fördelar; de kräver ingen extra mark och elenergin genereras direkt där den behövs. Inom bostadssektorn är flerfamiljshus särskilt intressanta på grund av stordriftsfördelar och deras större möjlighet att bidra till minskade utsläpp.

Denna avhandling identifierar och beskriver värdeerbjudanden för solceller i svenska flerfamiljshus via tre frågeställningar; optimering av installationens storlek, kvantifiering av investeringsrisken och den teknisk-ekonomiska potentialen för PV/termiska (PVT) paneler integrerade med bergvärmepump. Analysen grundas på en omfattande genomgång av tekniska och ekonomiska modeller för solceller, vilket resulterar i en katalog över prestandaindikatorer och tillämpbara utvärderingstekniker.

I analysen av storlekens betydelse hittas inget objektiv, tekniskt-ekonomiskt optimalt system utan bästa storlek beror av prosumentens personliga motiv. Att prioritera avkastning på kapitalet ger mindre system, medan lägre krav kan ge större storlek som når netto-noll energi med godtagbar avkastning. Det finns också ett starkt ekonomiskt incitament att använda gemensam mätning av fastighets- och lägenhetsel för att öka egen-förbrukningen, systemstorleken och den ekonomiska avkastningen. Monte Carlo-analys har använts för att kvantifiera investeringarnas osäkerhet och visar att väl utformade system har 81% chans att ge 3% avkastning, och även utan subventioner finns en 100% chans att få positiv avkastning. Om PVT integreras med bergvärmepump kan markytan för borrhål minskas med upp till 87% och ge en lägre livscykelkostnad än fjärrvärme, vilket kan bredda värmepumpmarknaden och minska hindren för elektrifiering av uppvärmningen.

Resultaten ger vägledning för svenska husägare då metodiken ger verktyg att identifiera personliga motiv i beslutsfattandet. Metoden är också användbar för forskare, företagsledare och beslutsfattare för att förstå prosument-perspektivet och främja installationen av solceller i den byggda miljön.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2019. s. 109
Serie
TRITA-ITM-AVL ; 2019:38
Nyckelord
Electrify everything, building energy systems, energy systems analysis, solar heat pump, investment analysis, Monte Carlo analysis, PVT, solar hybrid, Electrify everything, byggnadsenergisystem, energisystemanalys, solvärmepump, investeringsanalys, Monte Carlo analys, PVT, solhybrid
Nationell ämneskategori
Energiteknik Energisystem
Forskningsämne
Energiteknik; Planering och beslutsanalys
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-263896 (URN)978-91-7873-375-0 (ISBN)
Disputation
2019-12-16, F3, Lindstedtsvägen 26, Stockholm, 10:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Forskningsfinansiär
Forskningsrådet Formas, 2012-256Energimyndigheten, 40936-1
Tillgänglig från: 2019-11-22 Skapad: 2019-11-19 Senast uppdaterad: 2022-06-26Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(3459 kB)389 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3459 kBChecksumma SHA-512
1f2253afa7ec7a682bbc5084018b1d838a5145061f9bc6cb578e53b9f7943917919193df8b11a5bbea9e77b169466238282feb2fb6fa9cfea3d39ad5ed2570d5
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Sommerfeldt, NelsonMadani, Hatef

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Sommerfeldt, NelsonMadani, Hatef
Av organisationen
Tillämpad termodynamik och kylteknik
I samma tidskrift
Energy Conversion and Management
EnergisystemNationalekonomi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 389 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 559 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf