Småskala nettilknyttede solcelleanlegg i Norge : energikostnad og påvirkning av en effektbasert tariffmodell

Abstract

This thesis aims to examine the cost of energy produced by 3.1 kWp PV systems at different locations in Norway. As such, there will be an evaluation of which factors has the strongest impact on the energy cost, and the probable course of development of these factors. The impact and consequences of a future tariff model based on extracted power on PV systems are evaluated. Lastly, the effects of local production and storage on the tariff are examined.

A development towards extraction of power as the main contributor towards further investment in the power supply infrastructure makes a tariff model based on extracted power likely in the near future. This remodeling away from tariffs based on average energy consumption will affect households who have adjusted to profits from low energy consumption.

Based on theoretical principals for tariff modeling, a tariff model was created to examine these elements. The DeVID project was the source of some inspiration in constructing the model used in this thesis.

Parts of this thesis are a continuation of previous work in the field. The expected production of photovoltaic systems is based on a paper by Mulitconsult. Reports on the development of PV system prices as well as the effects of tariff models based on extracted power in other countries were used to frame the model used in this thesis. The works mentioned are presented in a chapter of their own.

The conclusion of this thesis is that the prices for PV systems are in rapid decline. Within a few years, the market in Norway is expected to increase significantly. The mechanisms in the created tariff model penalizes high power extraction and rewards leveled consumption. This may have negative and unwanted effects on households whom have adjusted to low average consumption or are covering some of their consumption by producing energy themselves. However, an expansion of the market for PV systems is thought to have positive effects on the power grid, especially if local energy storage is included.

I denne oppgaven undersøkes energikostnadene (LCOE) til kraften produsert av et 3,1 kWp PV-anlegg ved ulike områder i Norge, hva som påvirker denne energikostnaden og hvordan den kan utvikle seg i fremtiden. Videre undersøkes det hvordan en fremtidig tariffmodell basert på abonnert effekt kan påvirke husholdninger med PV-anlegg, og hvilken påvirkning lokal produksjon og energilagring kan ha på nettleien i et system basert på effekttariffer.

En utvikling mot effektuttak som kostnadsdrivende faktor i forhold til utbygging og utvikling av kraftnettet gjør at det med stor sannsynlighet kommer nye tariffmodeller etter innføringen av AMS i 2019. Denne omgjøringen fra energibaserte tariffer vil ha ringvirkninger for husholdninger som har rettet seg etter energiforbruk som dominerende faktor for nettleien.

For å se på disse elementene er det utviklet en tariffmodell basert på abonnert effekt. Modellen er i stor grad bygget på prinsipper for samfunnsøkonomisk utforming av tariffer. Det er også hentet inspirasjon fra DeVID-prosjektet.

Deler av oppgaven bygger videre på tidligere arbeid. Blant annet er forventet produksjon fra PV-anlegg basert på arbeidet til Multiconsult. Rapporter om prisutvikling og virkningen av effektbaserte tariffer i utlandet danner sammenlikningsgrunnlaget og bakgrunnen for utformingen av tariffmodellen. Dette arbeidet presenteres i et eget kapittel.

Konklusjonene i oppgaven er at energikostnaden for kraft fra PV-anlegg er i raskt synkende utvikling. Dette vil føre til et større marked for solcellesystemer innen få år. Tariffmodellen tilsier en kostnadsfordeling som belønner jevn forbruk fremfor lavt forbruk, og straffer høyt effektuttak. Dette kan ha negative effekter for husholdninger med lavt forbruk eller egenproduksjon av kraft dersom de ikke tilpasser seg. Videre er det sannsynlig at et økende PV-marked vil ha gunstige effekter på nettet, særlig i kombinasjon med energilagring.