Performance evaluation of domestic solar power installations in Sweden
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
In the past two decades the global electricity demand all over the world has increased by 82%, thisis a result of improved living standards, growing populations, electrification of vehicles and growing demand for digital devices. In Sweden, electricity generation from solar power is relatively small and equates to about 0.79% of the total electricity demand. The combined installed capacity in 2020 was 1109 MWp, with 86% of these installations being residential. Even though the share is small, the industry has seen a massive increase in the past couple of years. Simultaneous with the increase there has also been a growing a amount of sales companies.
This thesis was performed to identify and quantify the techno-economic performance gap of Swedish PV systems. Where inconsistencies in PV installation company assumptions was evaluatedand studied. This was performed by answering the following research questions:
1. How are the systems performing in comparison to their expected energy yield (kWh/kWp)?
2. The impact of the feed-in subsidy and electricity price in economic profitability of a solarsystem?
3. Has the customer been monitoring their system to see whether it is performing as predicted?
4. How was the modelling was conducted for individual systems?
5. What was the customer incentive in choosing a certain system?
Conclusively it can be said that the systems are only performing as expected during the more sunny years. Whilst when the weather represents a more historically average year, the production is on average 12.89% less than expected. It was also proven that the feed-in subsidy was paramount in the profitability of the system, making this assumption more worth while to emphasize in proposals to customers. The system owners were also generally very content and happy with the installation company. It can also be concluded that a majority of the system owners regularly look at their production even though it’s been almost three years since they had their system installed. The final question that was to be answered in this study was whether the customer knew how the modelling for their system had been conducted. Most people said that they felt that it had been optimized for their prerequisites. Looking more closely into the system sizes, it could be seen that many of the systems had the capacity of covering their annual electricity consumption demand. This does not mean the system owner knew how the modelling was conducted, rather they had trust in the company and potentially banking onthe premise of the feed-in subsidy remaining for 30 years, hence being a lucrative investment.
Abstract [sv]
Under de två senaste decennierna har den globala elektricitetsefterfrågan ökat med 82%, detta ärett resultat av förbättrade levnadsförhållande, ökande populationer samt elektrifieringen av transportsektorn. I Sverige är elproduktionen från solceller relativt liten och utgjorde endast 0.79% avden totala elproduktionen 2021. Den andel motsvarar en installerad kapacitet på 1109 MWp, där 86% är villainstallationer. Även fast andelen är liten har det varit enorm efterfrågan och tillväxt i solcellssektorn de senaste åren, vilket har lett till många nya solcellsbolag och industrier i hela Sverige.
Syftet med detta masterexamensarbete var att identifiera och kvantifiera det tekno-ekonomiskagapet i villaägares solcellsinstallationer. Där inkonsekventa antagen undersöktes och utvärderades. Detta utfördes genom att besvara följande forskningsfrågor:
1. Hur väl presterar system i jämförelse med vad som förutspåddes i modellerings programmen med hjälp av att kolla på energi upptaget (kWh/kWp)?
2. Påverkan av bidraget man får av staten för varje såld kWh och fluktuerande elpriser?
3. Jämför systemägaren den förutspådda produktionen med den faktiska?
4. Är systemägaren medveten om hur modelleringen utfördes för just deras system?
5. Vad fick systemägaren att välja det specifika systemet?
I detta arbete intervjuades 20 systemägare i Stockholmsområdet. Deras svar och tankar användes för att kvalitativt utvärdera deras upplevelse med installationsföretaget, deras tankar idag och vad som fick dem att investera i solceller. Samtliga system återskapades i ett modelleringsprogram och med hjälp av installationsföretaget kunde samtliga offerter hämtas hem. Detta utfördes för att kunna jämföra förutspådd produktion med den faktiska, samt att få en jämförelse mellan olika modelleringsprogram och väderdata.
Från denna analys gick det att dra slutsatsen att systemen generellt bara producerar enligt ursprunglig offert när den årliga solstrålningen är ovanligt hög, medan när solstrålningen representerar ett medelår underproducerade systemen i snitt med 12.89%. När det kom till ekonomiska fördelar för systemen, så var det statliga bidraget på 60-öre den viktigaste faktorn för lönsamheten i systemet.
När det kom till kundernas egna ord och tankar, uttryckte merparten att dem var nöjda och uppskattade installationsföretaget. Där många uttryckte installationsföretagets kompentens och hjälpsamhet inför deras beslut. Det konstaterades också att merpartaren regelbundet övervakar produktionen på deras solcellssystem, även fast systemet installerades för tre år sedan.
Den sista frågan som skulle besvaras var om system ägaren visste hur modellerings för deras system utförts. Många var under uppfattningen om att deras system hade optimerats baserat på deras förutsättningar. Detta kunde dock inte riktigt bekräftas, då många system hade kapacitet att täcka den årliga elkonsumtionen samt var maximerade med solceller på samtliga takytor. Detta tyder mer på tillit till säljaren och installationsföretagets rekommendation, dessa systemägaren kommer därför vara mer sårbara om det statliga stödet per såld/kWh skulle försvinna.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 45
Series
TRITA-ITM-EX ; 2022:484
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-323821OAI: oai:DiVA.org:kth-323821DiVA, id: diva2:1736729
Supervisors
Examiners
2023-02-142023-02-142023-02-14Bibliographically approved