Då kan det bli lönsamt att gå offgrid

Med solceller, batterier och vätgaslagring kan det bli ekonomiskt rationellt för ett vanligt svenskt hushåll att helt koppla sig loss från elnätet – och på så vis gå offgrid – kring år 2040. Men ännu billigare blir det att vara prosument. De slutsatserna dras i ett nypublicerat exjobb hos Power Circle som analyserat hushåll på två platser i Sverige.

Antalet svenska hushåll som installerar solceller på taket ökar stadigt. Med sjunkande batterikostnader och stark efterfrågan på elbilar kommer det bli allt vanligare att hushåll kompletterar sitt lokala energisystem med ett batteri, för att både öka egenanvändning av solel och hantera effekttoppar. Att kunder höjer sin självförsörjandegrad är en fortsatt ökande trend.

Hittills finns det dock få kända fall där hushåll själva valt att helt och hållet frikoppla sig från elnätet, och därmed gå offgrid. I Sverige utgörs de två mest kända exemplen av Hans-Olof Nilssons villa utanför Göteborg, samt Skellefteå Krafts Zero Sun. Gemensamt för dessa fall är målsättningen om att visa hur det är fullt möjligt att koppla sig loss från nätet, även i norra Sverige.

– På Power Circle ställde vi oss frågan om och i sånt fall när vi skulle kunna se kunder gå offgrid i större skala, säger Johanna Barr, sakkunnig på Power Circle och handledare för exjobbet. Kommer det någonsin bli ekonomiskt rationellt för ett hushåll i Sverige, med våra långa mörka vintrar, att bli 100 % självförsörjande?

En viktig fråga är också om sociala och ideologiska drivkrafter kan vara starka nog för att bidra till en trend om total självförsörjning. Att förstå kundernas agerande utifrån olika drivkrafter är viktigt, inte minst då deras elförbrukning blir en allt viktigare del i den efterfrågeflexibilitet som kan hjälpa till med att stötta elsystemet, både lokalt och nationellt.

Exjobbet som utförts av KTH-studenterna Simon Lundqvist och Jesper Björkman tar sin utgångspunkt i dessa frågeställningar och arbetet innehåller en genomgång av forskning på området, en intervjustudie med experter från näringsliv och akademi, samt en modellering av offgrid-hushåll nu och i framtiden.

Studierna kring vad som motiverar kunder att gå offgrid är relativt få, men kortfattat kan det sägas att den viktigaste drivkraften för den stora massan verkar vara investeringar som på sikt sänker deras kostnader - även om motiv som hållbarhet, självförsörjande, status och teknikintresse kan attrahera vissa kunder.

– Analysen om huruvida det kan bli ekonomiskt rationellt för en kund att gå offgrid är kanske det mest spännande i rapporten då den, så vitt vi vet, är den första i sitt slag att publiceras i Sverige, säger Jesper Björkman.

För att undersöka den ekonomiska lönsamheten modellerades två villor: en i Östersund och en på Gotland. Hushållen utrustades med solceller, batterier och vätgassystem med elektrolysör, tankar för vätgaslagring och bränslecell, och systemen dimensionerades för att täcka hushållens elkonsumtion året om. Under sommaren användes överskottet av solel för att producera vätgas som lagrades i tankarna, för att sedan åter omvandlas till el i bränslecellen på vintern. Båda hushållen antogs ha elbil, bergvärme och ett enkelt styrsystem så att effektertopparna reducerades.

Som jämförelse till offgrid-hushållen undersöktes även två typer av prosumenter, i studien kallade hybrid-hushåll, med solceller respektive solceller och batterier. Till skillnad mot offgrid-hushållen var hybrid-hushållen emellertid fortsatt kopplade till nätet. Alla hushåll modellerades i år 2020, 2030 och 2040.

Resultaten för modelleringen visade att skiftet för när det blir billigare att investera i ett offgrid-system än att fortsätta vara kopplad till nätet - så kallat “grid parity” - beräknas inträffa i mycket nära anslutning till år 2040, enligt Gotlandsexemplet.

Resultaten måste givetvis värderas med hänsyn till de antaganden som gjorts i modelleringen. Den kritiska faktorn för lönsamhet är vätgassystemet med elektrolysör, bränslecell och vätgastankar; i Östersundsexemplet utgör detta system hela 73 % av investeringskostnaden. Studien gjort antaganden om kraftiga kostnadsreduktioner på tekniken från år 2020 till 2040 (90 % kostnadsreduktion för elektrolysör och bränslecell, och 50 % för vätgastank). Det är möjligt att teknikkostnaderna sjunker ännu mer - särskilt sett till det stora fokuset på vätgas inom transport och industri som vi ser just nu. 

Å andra sidan har studien också gjort antaganden om ökande elpris (110 % mellan 2020 och 2040 inklusive spotpris, nättariff och energiskatt). Dessa projektioner, framför allt av elpriset, är vanskliga och när det gäller nättariffen kan pariteten påverkas av både nivå och utformning.

Resultaten visar också att det billigaste alternativet i både i norra och södra Sverige är att fortsätta vara kopplad till nätet men med egna solceller och batteri. Det mest intressanta är därför inte att jämföra att gå offgrid med att endast köpa el från nätet, utan att jämföra kostnaderna för att gå offgrid med att vara delvis självförsörjande som prosument.

– Så länge det är billigare att vara delvis självförsörjande så kommer den stora massan troligtvis att stanna i nätet, både på grund av ekonomiska skäl och bekvämlighet, säger Simon Lundqvist.

Något som däremot bör analyseras ytterligare är tidpunkten för så kallad grid parity för flerbostadshus eller områden med flera hushåll, där den stora kostnaden för vätgaslagret kan slås ut på fler konsumenter och användas mer effektivt. Här finns det bostadsbolag som redan tagit beslutet att gå offgrid; Vårgårda Bostäder har ett pågående projekt med målet att göra ett antal miljonprogramshus självförsörjande, och i början av sommaren annonserades det att bostadsbolaget Vätterhem i Jönköping planerar att bygga flerbostadshus utan koppling till nätet.  

Frågan kvarstår: är offgrid en trend att räkna med? Troligtvis kommer självförsörjning för hushåll att vara ett alternativ främst för enskilda kunder med ideologiska drivkrafter, eller i fall där kopplingen till nätet blir dyr - exempelvis på lands- och glesbygden. De intervjuade experterna är också överens om att det varken är troligt eller önskvärt ur ett system- eller samhällsekonomiskt perspektiv att hushållskunder helt och hållet kopplar loss sig från nätet. Då skulle vi förlora den delningsekonomi som elnätet faktiskt innebär.

– Vi på Power Circle ser fram emot att följa vätgasteknikens kostnadsutveckling och möjligheterna för större offgridsystem som en del av utvecklingen kring energigemenskaper och virtuella nät, avslutar Johanna Barr.

Du kan läsa hela exjobbsrapporten här