Teknoekonomisk analys av en hybridanläggning med solcellsproduktion och batterilagring : Effekter av förvaltningsstrategier, dimension och C-rate

Sammanfattning

Den snabba tillväxten av solkraft i Sverige skapar nya utmaningar för energisystemets stabilitet på grund av produktionens intermittenta karaktär. Batterienergilagringssystem (BESS) kan bidra till att jämna ut dessa variationer och öka systemets flexibilitet. Med fallande batteripriser ökar även de ekonomiska möjligheterna att använda BESS för utnyttjande av stödtjänster, som peak-shaving och elprisarbitrage, vilket gör dem centrala i övergången till ett hållbart energisystem. Batteriets dimension uttrycks huvudsakligen i kWh men investeringen är beroende av både effekt-och energirelaterade kostnadskomponenter. C-rate är ett mått på förhållandet mellan ett batteris effekt och dess energikapacitet vilket definierar hur snabbt ett batteri kan laddas eller urladdas. En C-rate på 1C innebär att hela energiinnehållet kan omsättas på en timme, medan 0,5C motsvarar en två timmar lång laddnings- eller urladdningscykel. Historiskt har 1C varit vanligast i BESS men med förändrade marknadsbehov och tekniska prioriteringar har 0,5C blivit allt mer förekommande. Denna rapport, framtagen i samarbete med Soltech, syftar till att genomföra en teknoekonomisk analys av en hybridanläggning bestående av ett batterilager och en befintlig solcellsanläggning på 163 kWp. Fokus är att undersöka hur två olika förvaltningsstrategier, peak-shaving och elprisarbitrage, tillsammans med variationer i batteridimension mellan 0–150 kWh samt C-rate om 0,5C och 1C påverkar lönsamhet, intäkter och elenergiflöden i systemet. Analysen genomförs huvudsakligen genom simuleringar i programmet System Advisor Model (SAM), där ett antal kombinationer testas och jämförs. Studien syftar bland annat till att identifiera hur fördelarna skiljer sig för olika strategi, dimensioneringsnivå och C-rate sett ur ett ekonomiskt perspektiv samt att bedöma om en optimal batteristorlek kan identifieras för den aktuella fastigheten. Resultaten visar att alla kombinationer av batterikapacitet, strategi och C-rate var lönsamma med elpriserna från 2022, men högst nettonuvärde uppnåddes med enbart solcellsanläggningen. Lönsamheten minskade med ökad batterikapacitet, och 0,5C i kombination med elprisarbitrage var mest fördelaktigt. Intäkterna påverkades inte av C-rate, men elprisarbitrage gav högre intäkter än peakshaving, särskilt vid större kapaciteter. Förvaltningsmetoden peak-shaving visade en avtagande effekt efter cirka 50–60 kWh, vilket tyder på mättnad och att större dimension inte krävs för att hantera effekttopparna. I känslighetsanalysen, med genomsnittliga elpriser under 2019–2024 exklusive 2022, var inga alternativ lönsamma, trots ökade intäkter minskade NNV med större batterier. Detta tyder på att BESS främst är lönsamt under perioder med höga och volatila elpriser, och att batterikostnaderna behöver minska för att investeringar ska vara ekonomiskt bärkraftiga under normala förhållanden.