PROJEKTERING AF TAGINTEGREREDE SOLCELLEANLÆG

Transkript

1 Downloaded from orbit.dtu.dk on: Nov 03, 2015 Projektering af tagintegrerede solcelleanlæg Metodebeskrivelse Haugaard, Per; Jørgensen, Olaf Bruun; Krogh, Peter; Aarøe, Dennis; Poulsen, Peter Behrensdorff; Kay, Katrine; Katic, Ivan; Poulsen, Søren; Rasmussen, Steen Publication date: 2008 Document Version Publisher final version (usually the publisher pdf) Link to publication Citation (APA): Haugaard, P., Jørgensen, O. B., Krogh, P., Aarøe, D., Poulsen, P. B., Kay, K.,... Rasmussen, S. (2008). Projektering af tagintegrerede solcelleanlæg: Metodebeskrivelse. General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal? If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

2 PROJEKTERING AF TAGINTEGREREDE SOLCELLEANLÆG Metodebeskrivelse

3 Indholdsfortegnelse FORORD 5 RESUME 6 1 ERFARINGER FRA DANSKE TAGINTEGREREDE SOLCELLE-ANLÆG 12 2 BARRIERER, TEKNIK / PROJEKTERING / ØKONOMI TEKNIK / PROJEKTERING PROJEKTERINGS-PROCESSEN 13 Begrænset bred faglig viden UDFØRELSES-PROCESSEN UDFØRELSES-ORGANISATIONEN METODEBESKRIVELSE ØKONOMI INVESTERING, TILBAGEBETALINGSTID, LEVETID 14 Erfaringer fra eksisterende anlæg 14 Faktorer der afgør tilbagebetalingstiden 14 Afregningsform 14 Anlægs-investering 15 Finansiering 15 Drift SUBSIDIEPROBLEMATIKKEN RESSOURCEPROBLEMATIKKEN ALTERNATIVER TIL SOLCELLE-ANLÆG TEKNIK / PROJEKTERING 16 3 INTEGRERET DESIGN PROCES PLANLÆGNINGSPROCESSEN INTRODUKTION TIL METODEBESKRIVELSE FASE 1 INDLEDENDE UNDERSØGELSER OG SKITSEPROJEKT BYGGE-JURIDISKE FORHOLD 20 Bygningsfrednings- og bevaringsloven 20 Lokalplaner / partielle byplaner 20 Kommuneatlas 21 Servitutter / deklarationer ØKONOMI-VILKÅR FOR SOLCELLE-STRØM 22 Etableringsstøtte 22 Driftsstøtte 22 Boliger og institutioner 22 Flerfamilieboliger 23 Andre bygningskategorier KRAV TIL BYGNINGEN 24 Lokalisering / form 24 Orientering / hældning 24 2

4 Skygge 24 Lokalisering (eksterne faktorer) 25 Form (interne faktorer) 25 Byggetekniske krav 26 Statik SKITSEPROJEKT 28 Generelt 28 Specielt for eksisterende bygninger FASE 2 WORKSHOP INTRODUKTION TIL WORKSHOP IDENTIFIKATION AF KUNDES ØNSKER FASTLÆGGELSE AF DE OVERORDNEDE RAMMER 31 Arkitektur 31 Halvtag (ensidig taghældning) 32 Sadeltag 32 Tagfladens karakter 33 Interne skyggegivere 33 Solcelle-anlæg i bygningens energiregnskab PROJEKTFORSLAG / FORPROJEKT 35 Klarlægning af de bygningsmæssige betingelser for modulering af solcelle-anlæg 35 Arkitektoniske bindinger 35 Byggetekniske bindinger 35 Klarlægning af de solcelle-tekniske betingelser for modulering af solcelle-anlæg 35 Tagfladen 36 Paneltyper og størrelser 36 Skygger og ydelse 37 Valg af monteringssystem 37 Klarlægning af byggetekniske forhold 38 Temperatur- og fugtforhold 38 Konstruktions- og materialevalg, generelt 38 Krav til afretning 38 Krav til undertag m.m. 38 Sammenbygning med anden tagdækning 39 Klarlægning af de elektriske elementer 39 Sektioner og panelgruppe 39 Føringsveje / synlighed 41 Vekselrettere, parallelkoblingsbokse og tilgængelighed 42 Den elektriske installation 43 Hovedtavle og nettilslutning 43 Profilsystem 44 Eksempler på indbygningsdetaljer FASE 3 PROJEKTERING HOVEDPROJEKT 45 Projektfærdiggørelse 45 Beskrivelser 45 Valg og dimensionering af vekselretter 46 Kabler 46 Anlægsydelse 46 3

5 4 SKABELON TIL HÅNDTERING AF UDBUDSSITUATIONEN BYGHERREROLLEN OFFENTLIGE OG OFFENTLIGRETLIGE BYGHERRER M.FL. 48 Definition 48 Reguleret område PRIVATE BYGHERRER 48 Definition 48 Ureguleret område RÅDGIVERROLLEN MODEL 1, TRADITIONEL EL-INGENIØR RÅDGIVNING MODEL 2, TILKNYTNING AF SPECIEL SOLCELLERÅDGIVER MODEL 3, ENTREPRENØREN SOM MED-RÅDGIVER PRINCIPPER FOR PRISINDHENTNING MODEL 1: PRISINDHENTNING UDEN UDBUD MODEL 2: PRISINDHENTNING VED UDBUD ENTREPRENØRROLLEN OVERVEJELSER OM ORGANISATIONSFORM 52 Usikkerhed ved ny teknologi 52 Afmystificering af solcelle-teknologien 52 Tilgrænsende arbejder 53 Underentrepriser 53 Inddragelse af entreprenør-viden i projekteringsfasen PROJEKTMATERIALET TRADITIONELT PROJEKTMATERIALE PROJEKTMATERIALE TIL FUNKTIONS-UDBUD ENTREPRISEGRÆNSER 54 Tag- / facadegennemføringer 55 Teknikrum 55 Overgangs- / samlingsdåser 55 Kabelføring i huset 55 5 BYGNINGSINTEGREREDE SOLCELLER, PERSPEKTIVERING METODENS ANVENDELIGHED I ØVRIGT 56 6 NØGLETAL OG HÅNDREGLER 58 7 MYNDIGHEDSFORHOLD 59 8 SAMMENFATNING I ET ØKONOMISK PERSPEKTIV 61 9 LITTERATURLISTE LINKS TIL RELEVANTE HJEMMESIDER 64 4

6 11 BILAG 1 ELPRISUDVIKLINGEN BILAG 2 - EKSEMPLER PÅ INDBYGNINGSDETALJER 66 5

7 Forord Denne rapport er baseret på erfaringer fra en række forudgående nationale og internationale projekter om tagintegrerede solcelleanlæg. Disse projekter har vist, at der trods en øget fokus på planlægnings- og projekteringsindsatsen stadig er behov for betydelige besparelser ved projektering af solcelleanlæg for at gøre disse til en attraktiv investering. Nærværende rapport er en vejledning til en systematisk planlægningsproces for billiggørelse af tagintegrerede solcelle-anlæg, med særlig fokus på attraktive kombinationer af byggeteknik, solcelleteknologi, bygningsinstallationer og arkitektonisk fleksibilitet. Arbejdet er udført som en del af projektet Rationel montage og planlægning af solcelleanlæg i tagflader komponent- og konceptudvikling, PSO-F&U 2004 projekt nr Rapporten er udarbejdet af følgende personer Per Haugaard, Esbensen A/S, Rådgivende Ingeniører (ansv.) Olaf Bruun Jørgensen, Esbensen A/S,Rådgivende Ingeniører (ansv.) Peter Krogh, Caspersen & Krog A/S Arkitekter Dennis Aarøe, GAIA Solar A/S Peter Poulsen, Faktor 3 Katrine Kay, Faktor 3 Ivan Katic, Teknologisk Institut Søren Poulsen, Teknologisk Institut Steen Rasmussen, Drivadan A/S Valby, september

8 Resumé Formål Formålet med nærværende projekt har været at udarbejde en vejledning til en systematisk planlægningsproces for billiggørelse af tagintegrerede solcelle-anlæg, med særlig fokus på attraktive kombinationer af byggeteknik, solcelleteknologi, bygningsinstallationer og arkitektonisk fleksibilitet. Byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer Solcelle-anlæg er ofte ikke indtænkt fra projektstart og derfor projekteres anlæggene som regel meget sent i projektforløbet. På dette tidspunkt vil projektet typisk rumme en række bindinger, som kan fordyre solcelle-anlægget. Dette skyldes typisk dårlig planlægning, kommunikation og rådgivning imellem de involverede parter. Basale ting som klarlægning af kundens ønsker og tanker med byggeriet, en evt. energiberegning og derefter planlægning, samarbejde og kommunikation er tit mangelfuldt håndteret. Økonomiske barrierer Foruden de fordyrende byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer i sagsforløbet, er der en række økonomiske barrierer, så som investering, finansiering, afregningsform, tilbagebetalingstid og levetid som kan medvirke til, at solcelle-anlæg fravælges. Såfremt disse barrierer nedbrydes forventes turn key-prisen for et standard tagintegreret solcelle-anlæg at kunne reduceres til under 50 % af dagens standardpris for tagintegrerede solcelle-anlæg. Integreret Design Proces planlægningsprocessen En Integreret Design Proces eller Planlægningsprocessen for tagintegrerede solcelle-anlæg er en arbejdsmetode for integreret samarbejde mellem arkitekter, ingeniører og totalleverandører af solstrømsanlæg. Den Integrerede Design Proces er illustreret i nedenstående figur. Processen er opdelt i 3 faser, hvor fase 2 er den centrale del af nærværende metodebeskrivelse. Beslutninger og bindinger i de enkelte faser vil være gældende i den / de efterfølgende faser. I den Integrerede Design Proces bliver projektet gennemtænkt og de nødvendige undersøgelser, overvejelser og beslutninger taget meget tidligt i processen. Herved opnås et optimalt projekteringsforløb og dermed en optimal integrering af solcelle-anlægget i den aktuelle bygning. Fase 1 indledende undersøgelser og skitseprojekt I fase 1 er der en række centrale forhold, som skal underkastes nærmere undersøgelse, inden en bygherre kan beslutte sig for at installere et tagintegreret solcelle-anlæg. Det er i denne fase, hvor bygge-juraen og de økonomiske vilkår for solcelle-anlæg granskes for at klarlægge, om det overhovedet er muligt såvel juridisk som økonomisk, at udføre tagintegrerede solcelle-anlæg på den pågældende matrikel. Bygge-juridiske forhold Forud for planlægning af placering af solcelle-anlæg på en bygning skal det undersøges, om dette overhovedet er muligt på den pågældende lokalitet. Det juridiske grundlag for installation af solceller på bygningsoverflader vil være et eller flere af nedenstående regel-komplekser: Bygningsfrednings- og bevaringsloven Lokalplaner / partielle byplaner Kommuneatlas Servitutter / deklarationer 7

9 Fase 1 Skitse/idéforslag Lovgivningsmæssige forhold Bygningens egnethed Afklaring af de grundlæggende betingelser Skitseprojekt Arkitektur Teknik Fase 2 Workshop Forprojekt Fase 3 Hovedprojekt Granskning Udbud Illustration af den Integrerede Design Proces planlægningsproces, hvor byggeriets parter samarbejder om en optimal udformning af solcelle-anlæg. Økonomivilkår for solcelle-strøm Prisen for en kwh produceret på et solcelle-anlæg er p.t. stadig væsentlig højere end markedsprisen på en kwh, produceret på traditionel vis. For at få en tilfredsstillende rentabilitet i et solcelle-anlæg, er det derfor vigtigt i forundersøgelserne ved etablering af solcelle-anlæg at undersøge mulighederne for at opnå støtte til etablering og/eller drift heraf. Det kan forekomme, at lokale forsyningsselskaber (f. eks. Energimidt i 2007) giver tilskud til etablering af nettilsluttede solcelle-anlæg. For boliger, flerfamilieboliger og institutioner kan der via nettomålerordningen gives driftsstøtte, hvor anlægsejer ikke skal betale afgift for den strøm, solcelle-anlæg producerer. Den strøm, som solcelle-anlægget producerer, vil populært sagt få elmåleren til at løbe baglæns og dermed sikre reducerede driftsudgifter til elforsyningen. Andre bygningskategorier, f.eks. erhvervsbyggeri, og bygninger, hvis el produktion fra solcelle-anlæg overstiger egetforbruget eller fællesforbruget, falder ind under LBK af lov om elforsyning. Her ydes der et pristillæg for elektricitet fra anlæg som er nettilsluttet efter den 22. april Krav til bygningen Skygger Det optimale solcelle-anlæg: har en ren sydvendt orientering er i Danmark monteret med en hældning på 40 er helt frit for eksterne og interne skyggegivere 8

10 Tommelfingerregler: Solcelleanlægget skal holdes fri fra skygger mellem 9-16 i sommerhalvåret Undgå nærskygger i form af taghætter, antenner, kviste, altaner, m.m. Undgå fjernskygger fra nabobygninger, træer, maste, m.m. Undgå placering af fremtidige skyggegivere (parabol, tilbyg, flag m.m.) Vær opmærksom på fremtidige planer for nybyggeri i området Statik Ideen med tagintegrerede solcelle-anlæg er, at de erstatter tagdækningen på det areal, de dækker. Solcelle-anlægget kan sidestilles med normale tagdækninger af typerne let og tung. Solcelle-anlæg stiller således ikke unormale krav til styrken af de konstruktioner, de monteres på. Brand og personsikkerhed Der skal sikres tilfredsstillende sikkerhed mod brandspredning ved anvendelse af tagdækningsmateriale klasse B ROOF (t2) eller materialer med tilsvarende egenskaber. Solcelle-paneler klassificeres ikke, men vil i almindelighed kunne godkendes, da det primære materiale i solcelle-paneler er glas, hvorfor panelerne har tilfredsstillende egenskaber i relation til brandspredning og røgudvikling. Skitseprojekt Den indledende fase 1 inddrager samtlige ovenfor beskrevet elementer og munder ud i et skitseprojekt. Fasen vil have karakter af en slags visualiseret programmering, som danner grundlag for diskussioner / justeringer af byggeprogrammets indhold. Det er afgørende, at alle kendte og forudseelige formgenererende parametre er klarlagt samtidigt med, at arkitekten inddrager lovgivningsmæssige og byggetekniske forhold. Fase 2 Workshop Fase 2 er den centrale del af nærværende metodebeskrivelse og er fokuseret på afholdelse af en design workshop med deltagelse af de centrale parter i projektet (bygherre, arkitekt, rådgivere og solcelleleverandør). Fase 2 er væsentlig i forhold til at nedbryde de byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer, forkorte projekterings- og byggeperioden samt reducere de omkostninger, som ellers er forbundet med projektering af tagintegrerede solcelle-anlæg. Det er i denne fase, kundens ønsker identificeres og projektets overordnede rammer samt arkitektur fastlægges. Fasen afsluttes med projektgranskning og et forprojekt. Arkitektur Teknik Fase 2 Workshop Forprojekt Granskning Illustration af workshoppen i fase 2, hvor byggeriets parter samarbejder om at klarlægge og granske arktekturen og de tekniske installationen i forbindelse med design af det tagintegrerede solcelle-anlæg. En velplanlagt workshop kan betyde, at forprojektet kan gennemføres på 1 dag. 9

11 Identifikation af kundens ønsker Det er vigtigt i workshoppens begyndelse, at identificere bygherrens ønsker med integrering af solceller i bygningen. Herefter granskes skitseprojektet med henblik på optimering. Granskningen vil være mere specifik og omhandle alt fra panelstørrelser, vekselretter og føringsveje til skyggegivere, kviste- og spærplacering. På denne baggrund fastlægges projektets overordnede rammer, og der udarbejdes et forprojektforslag. Fastlæggelse af de overordnede rammer Arkitektur Arkitekturmæssigt er det væsentligt, at solcelle-anlæg optræder på bygninger som hele tagflader og erstatter tagdækningen. Dette resulterer i den teknisk / økonomisk enkleste og billigste løsning. Er det af forskellige årsager ikke muligt at anvende hele tagfladen til solcelle-paneler, vil det ofte give den bedste løsning, at disse indlægges som bånd, der er gennemgående fra tagfod til rygning. Hvor halvtage typisk ikke byder på arkitektoniske problemer, byder sadeltage flere problemer. Ved sadeltage er det kun den solorienterede tagflade, der rummer solcelle-anlægget. For at imødekomme god arkitektur, kan som tommelfingerregel anføres, at glatte tagdækninger som f.eks. skifer, tagpap, uprofilerede stålplader vil opleves som mere beslægtede med solcelle-paneler end f.eks. bølgeformede tagdækninger. Selv om solcelle-anlæg er en meget teknisk bestemt bygningsdel, er der dog forskellige muligheder for at variere anlæggets udseende for på den måde at få det til at indgå i et arkitektonisk helhedsbillede. Disse er f.eks. farve og struktur, som illustreret nedenfor. Figur 3. Farve og strukturer på polykrystallinske solceller Ved nybyggeri skal undgås interne skyggegivere som niveauspring mellem tagflader, kviste, tagterrasser, ventilationsafkast og lignende emner, der rager op over tagfladen. Ved eksisterende byggeri, eller hvor sådanne ikke kan undgås, kan en æstetisk god løsning være, at der i de skyggeramte områder monteres såkaldte dummy-paneler, dvs. solcelle-paneler med et udseende som de strømproducerende, men blot uden tilslutning til disse. Solcelle-anlæg i bygningens energiregnskab I det nye bygningsreglement (BR08) gælder, at man i det samlede energi-regnskab kan indregne den positive effekt af solcelleanlæg Elproduktionen herfra indregnes med en faktor 2,5 i energirammeberegningen, hvorfor strømproduktion fra solcelle-anlæg er særdeles gunstig og i visse tilfælde kan være afgørende for, om bygningen opfylder energirammen. Projektforslag / forprojekt Et vigtigt element i workshoppen er klarlægning af de bygningsmæssige betingelser for modulering af solcelle-anlæg. Et eksempel på en arkitektonisk binding kan være, om solcelleanlægget skal stå som en neutral flade eller skal have markerede lodrette og / eller vandrette opdelinger. En byggeteknisk binding, der kan påvirke solcelle-panelernes formater kan være opbygningen af de underliggende, bærende tagkonstruktioner. 10

12 På forprojekt-stadiet skal et projekt have en detaljeringsgrad, som gør det nødvendigt, at der træffes beslutning om valg af solcelle-anlæggets monteringssystem. Dette gælder af såvel byggetekniske som arkitektoniske årsager. Klarlægning af byggetekniske forhold Den Integrerede Design Proces lægger op til, at solcelle-anlægget udvikles og projekteres i tæt samarbejde mellem arkitekt, ingeniør og solcelleleverandør. Dette gør sig også gældende ved klarlægning af de bygningsfysiske forhold, hvor samarbejdet har til formål, at eliminere uklarheder med deraf følgende fordyrende projektændringer. De relevante temaer er oplistet nedenfor og beskrevet mere detaljeret i selve metodebeskrivelsen: Temperaturforhold Konstruktions- og materialevalg, generelt Krav til afretning Krav til undertag m.m. Sammenbygning med anden tagdækning Med hensyn til den byggetekniske indbygning i tagfladen henvises til de i hovedrapporten illustrede detailtegninger, der viser forslag til hvorledes en hensigtsmæssig indbygning kan udføres. Klarlægning af de elektriske elementer De centrale temaer er her: Sektioner og panelgruppe Føringsveje / synlighed Vekselrettere, parallelkoblingsbokse og tilgængelighed Hovedtavle og nettilslutning Ved flerfamilieboliger kan tilslutning under nettomålingsordningen ske på flere måder. Det økonomisk optimale er at tilslutte anlægget til fællesanlægget eller til hoved- og bimålere. En uddybning heraf findes i metodebeskrivelsen. Fase 3 Projektering Ved en omhyggelig gennemførelse af fase 2 resterer egentlig blot en teknisk detaljering af projektet. Dette vil ikke være særligt tidskrævende, idet alle centrale problemstilinger er afklaret i fase 2. Ved at følge nærværende metodebeskrivelse forventes således markante reduktioner af de samlede omkostninger ved projektering af tagintegrerede solcelleanlæg Der henvises desuden specielt til publikationerne [4] og [5], som i en mere detaljeret form behandler en række tekniske problemstillinger vedr. solcelle-anlæg. Disse publiklationer indeholder desuden en række hensigtsmæssige nøgletal og tommelfingerregler for solcelle-anlæg. 11

13 1 Erfaringer fra danske tagintegrerede solcelle-anlæg Solcelle-anlæg er et omkostningstungt bygningselement. Det gælder også for tagintegrerede solcelleanlæg, som er en forholdsvis ny og uafprøvet teknologi. Der foreligger ikke en egentlig arbejdsmetodebeskrivelse og et installations- og monteringsvenligt byggesystem. Erfaringer fra et tidligere demonstrationsprojekt har dog vist, at det er muligt at udvikle et arkitektonisk attraktivt samt velfungerende tagintegreret solcelle-anlæg, hvor projekterings- og anlægsudgifterne holdes nede. [2] I dette projekt har en væsentlig reduktion af udgifterne bl.a. været mulig ved en tidlig inddragelse af en selvstændig solcelleentreprise. Dette har ført til en tidlig projektafklaring, hvor ved kommunikationsbrister og ekstraarbejde for ingeniører og arkitekter er undgået i projektperioden. Samarbejdet mellem de involverede har ført til en prisbillig, velfungerende og arkitektonisk attraktivt, hvor turn key anlægsprisen ligger 50 % under andre løsninger med integrerede solceller. [2] Erfaringerne fra demonstrationsprojektet viste, at der generelt er mangel på en metodebeskrivelse for integreret samarbejde mellem arkitekter, ingeniører og entreprenører i forbindelse med implementering af solcelle-anlæg. Herudover har projektet givet vigtige erfaringer for opbygning af tagintegrerede solcelleanlæg og de dertilhørende komponenter og bygningsdele. Disse erfaringer har været en væsentlig del af grundlaget for under nærværende projekt at udarbejde et installations- og monteringsvenligt byggesystem samt en metodebeskrivelse for integreret samarbejde mellem de involverede parter. 12

14 2 Barrierer, teknik / projektering / økonomi I efterfølgende afsnit beskrives de byggetekniske, projekteringsmæssige og økonomiske barrierer som kan forekomme, i forbindelse med tagintegrerede solcelle-anlæg i beslutningsfasen projekteringsfasen udførelsesfasen 2.1 Teknik / projektering I rapporten Rationel montage [1] er klarlagt en række byggetekniske barrierer forbundet med projektering af tagintegrerede solcelle-anlæg Projekterings-processen Solcelle-anlæg er ofte ikke indtænkt fra projektstart, og derfor projekteres anlæggene som regel meget sent i projektforløbet. På dette tidspunkt vil projektet typisk rumme en række bindinger, som kan fordyre solcelleanlægget. Dette skyldes typisk dårlig planlægning, kommunikation og rådgivning imellem de involverede partnere. Basale ting som klarlægning af kundens ønsker og tanker med byggeriet, en evt. energiberegning og derefter planlægning, samarbejde og kommunikation er tit mangelfuldt håndteret. Begrænset bred faglig viden En anden ikke uvæsentlig parameter, som også udgør en stor barriere ved projektering af solcelle-anlæg er, at der kun eksisterer begrænset faglig viden på området, og at der ikke findes universelle byggesystemer /metoder til installation af tagintegrerede solcelle-anlæg. Dette fører til dårlige og mangelfulde løsninger til skade for ydelsen, æstetikken og holdbarheden Udførelses-processen På det projektstadie, hvor solcelle-anlægget kommer ind i billedet, er der typisk ikke taget højde for den ekstra plads, som kræves til bl.a. kabel-føringsveje / -gennemføringer og invertere, lige som tagkonstruktionen ikke er forberedt herfor. Dette medfører fordyrende omprojektering med risiko for, at de valgte løsninger er mindre egnede, end hvis de havde været indarbejdet fra starten Udførelses-organisationen I dag er solcelle-arbejdet sjældent en selvstændig entreprise, men typisk placeret under fagentreprisen for el-arbejde. Men el-installatører har som regel kun ringe erfaring / rutine med solcelle-anlæg, hvilket ofte forværres af, at udbudsmaterialet kan forekomme at være for kompliceret i forhold til en så forholdsvis enkel sag som solcelle-anlæg er. Det kan føre til kommunikationsbrist og unødvendigt lange, fordyrende sagsforløb Metodebeskrivelse For at overkomme ovennævnte barrierer vil det være ønskeligt at udvikle en metodebeskrivelse som lægger op til følgende: 1. Integreret samarbejde mellem arkitekter, ingeniører og leverandører. 2. Entydig beskrivelse af grænsefladen mellem solcelle-arbejdet og tilgrænsende arbejder som fx tagog el-arbejde. 3. Anvendelse af standard byggesystem / -metode til installation af tagintegrerede solcelle-anlæg. 13

15 4. En entrepriseopdeling, hvor solcelle-arbejdet gøres til en selvstændig fagentreprise (alternativt en selvstændigunderentreprise under en hovedentreprise) således at solcellearbejdet behandles sideordnet med de øvrige arbejder. Dette indebærer flere fordele, bl. a. muligheden for inddragelse af leverandørens ekspertise på projekteringsstadiet som nævnt i kapitel 4 Skabelon til håndtering af udbudssituationen De udfordringer, der ligger heri, er af forskellig karakter. Fælles for dem er, at de vil medvirke til at nedbyde de byggetekniske barrierer, forkorte projekterings- og byggeperioden samt reducere de omkostninger, som ellers er forbundet med projektering af tagintegrerede solcelle-anlæg. Arkitekten vil have nemmere ved at integrere anlægget i den nye /eksisterende bygnings arkitektoniske udtryk, og ingeniøren samt den udførende kan på et tidligt tidspunkt træffe nødvendige beslutninger vedrørende panelsystem, montageprincip og føringsveje. 2.2 Økonomi Foruden de fordyrende byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer i sagsforløbet, er der en række økonomiske barrierer, som kan medvirke til, at solcelle-anlæg fravælges. Dette vil blive beskrevet nærmere i de følgende afsnit Investering, tilbagebetalingstid, levetid Erfaringer fra eksisterende anlæg Der er kun udført få tagintegrerede solcelle-anlæg, og det er derfor svært at lave statistik på den faktiske tilbagebetalingstid. Solcelle-anlæg er investeringstunge anlæg. I rapporten Rationel montage [1] er der udvalgt 9 danske projekter med tagintegrerede solcelle-anlæg, som er udført i perioden De totale anskaffelsessummer for solcelle-anlæggene i disse 9 projekter ligger mellem kr. ekskl. moms (4.300 kr./m² ekskl. moms) for mindre anlæg og op til kr. ekskl. moms ( kr./m² ekskl. moms) for de store anlæg. Usikkerheden på ovennævnte priser er stor, da det ikke har været muligt at opdele anskaffelsessummerne i delelementer som stillads, montagesystem, paneler, vekselrettere, el, montage, m.m. Den simple tilbagebetalingstid afhænger af forholdet mellem solcelle-anlæggets nominelle ydelse og investeringen. I ovennævnte projekter er den simple tilbagebetalingstid på op til mere end 40 år. Der er således et åbenlyst behov for tiltag, som reducerer de samlede udgifter til tagintegrerede solcelleanlæg. Faktorer der afgør tilbagebetalingstiden Før man med rimelig sikkerhed kan sige, hvad den forventede tilbagebetalingstid er for et anlæg, er der en række faktorer, der skal afklares. Primært er det finansieringen og afregningsformen. Men forhold som sparede øvrige materialer kan også have stor effekt på visse anlægstyper. Afregningsform Efter gældende lovgivning er der mulighed for en 1:1 afregning af strøm produceret på solcelle-anlæg på boliger, jf. kapitel Boliger og institutioner s. 22, mens forholdene ser anderledes ud for andre bygningstyper, herunder erhverv, jf. kapitel Flerfamilieboliger og Andre bygningskategorier, s. 23 og 23. Elprisudviklingen er i høj grad afgørende for tilbagebetalingstiden. Historisk set har denne været stigende med ca. 7,5 % årligt, jf. bilag 1. Ændres afregningsformen ændrer regnestykket for tilbagebetaling sig naturligvis også. 14

16 Der er udviklet et økonomiberegningsværktøj for solceller i Excel der frit kan downloades som en zip-fil fra hjemmesiden, solenergi.dk. Anlægs-investering Investering i et solcelleanlæg omfatter: Solcelle-paneler Inverter Mekanisk montagemateriel Kabler og materiel Installationsarbejde Projektering og projektstyring Erstatter solcelle-anlægget andre bygningsdele (fx tagdækning), bør dette modregnes i anlægsprisen på solcelleanlægget. Finansiering Det er selvsagt ikke uden betydning, hvorledes køberen finansierer solcelle-anlægget. Private kan fx finansiere solcelle-anlæg på følgende måder Realkreditlån (Faste, variable, afdragsfri) Banklån (Renteudvikling over finansieringsperioden) Frie midler. (F.eks.: Solceller contra pensionsindbetaling) De forskellige finansieringsmodeller har forskellig pris, hvilket har relativ stor indflydelse på tilbagebetalingstiden. Erhvervsdrivende skal yderligere tage hensyn til: Afskrivninger (faste, saldometoden) Selskabsskat (overskud som kan reduceres!) Drift Ud over den driftsøkonomi, der er relateret til afregningsvilkår jf. ovenstående, er der flere andre forhold som gør sig gældende for anlæggets driftsøkonomi. Nedenfor er listet en række af disse. Vurdering. (Beskatning af ejendommen, merværdi ved salg) Reinvestering, f.eks., reinvestering i inverter Scrap-værdi (med fortegn) Drift og vedligehold Forsikring. Øget præmie Elproduktion år 0 Årlig degradering af solcellernes ydelse Fremtidige skyggegivere som fx opvoksende beplantning og høje bygninger Subsidieproblematikken Udbredelsen af bygningsintegrerede solcelle-anlæg i f.eks. Tyskland skyldes ikke, at solcelleteknologien har nået et udviklingsniveau, hvor den er rentabel på markedsvilkår. Den skyldes derimod, at den forrige og 15

17 den nuværende tyske regering har valgt at støtte solcellestrøm økonomisk som et led i at opbygge en ny industri, fremme vedvarende energi og afvikle landets a-kraft. De tyske subsidier har uden tvivl medvirket til at fremme udviklingen af solcelleteknologien, men den deraf følgende større efterspørgsel har også bidraget til at fastholde et højt prisniveau på solcelleanlæg. Der eksisterer ikke en tilsvarende dansk støtteordning for solcellestrøm. I Danmark er det derfor endnu ikke rentabelt at investere i solcelle-anlæg Ressourceproblematikken Solceller er fremstillet af grundstoffet silicium, som bl.a. er hovedbestanddelen i sand. Siliciummet skal igennem en lang og dyr proces, inden det kan bruges til solceller Alternativer til solcelle-anlæg Efterspørgslen på solceller er stærkt stigende. Ikke kun på grund af de tyske subsidier, men også i takt med, at EU-kommissionen [6] tilskynder til en øget anvendelse af vedvarende energikilder, heriblandt solceller. Den store efterspørgsel har drænet markedet for silicium til solceller, og det har ikke været muligt at matche efterspørgslen og opbygge tilstrækkelige nye anlæg til oprensning af råsilicium, hvilken har bidraget til prisstigningen. Ses der bort fra den signalværdi, der kan være ved solcelle-anlæg, spiller prisen og æstetikken en afgørende rolle, når en bygherre skal træffe beslutning om energibesparende foranstaltninger. Det er en almindelig udbredt opfattelse, at solceller skæmmer en bygning. Når prisen, ydelsen og tilbagebetalingstiden ligeledes ikke taler for anvendelsen af solcelle-anlæg, blive disse fravalgt frem for mere økonomisk attraktive energibesparende løsninger. Lavenergivinduer, isolering og forskellige nye opvarmningsformer, hvor ydelsen modsvarer investeringen, er blandt de foranstaltninger, som prioriteres frem for bygningsintegrerede solcelle-anlæg. Samtidig påvirker disse teknologier ikke- eller i mindre grad en bygnings fremtræden Teknik / projektering De byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer har stor indflydelse på prisen på solcelle-anlæg og dermed på tilbagebetalingstiden af tagintegrerede solcelle-anlæg. Såfremt disse barrierer nedbrydes, og solcelle-anlæg tænkes ind fra projektstart, integreres i taget, solcelleentreprisen opstartes sideløbende med de øvrige entrepriser, der foreligger en metodebeskrivelse til integreret samarbejde mellem arkitekter, ingeniører og leverandører der udvikles en standard byggesystem/metode til installering af tagintegrerede solcelle-anlæg, -vil turn key anlægsprisen for et standard tagintegrerede anlæg kunne bringes til at ligge 50 % under dagens standardpris for tagintegrerede anlæg [2]. Dette vil medvirke til at tagintegrerede solcelle-anlæg oftere vil blive højere prioriteret i nybyggeri og renovering og bidrage til et reduceret energiforbrug og CO 2 -udslip fra den danske bygningsmasse. Figur 1 a viser den gennemsnitlige økonomi-fordeling på tidligere udførte projekter med tagintegrerede solcelle-anlæg, mens Figur 1 b viser den budgetterede anlægspris for tagintegrerede solcelle-anlæg, hvor fokus har været rettet mod den Integrerede Design Proces som beskrives i kapitel 3 Integreret Design Proces planlægningsprocessen. 16

18 Ved den Integrerede Design Proces ligger den budgetterede anlægspris (turn key anlægsprisen) 50 % under anlægsprisen for traditionelle anlæg. Dette skyldes i høj grad, at fokus er rettet mod en optimeret planlægningsproces og at monteringsprocessen er rationaliseret. Tilsvarende reduktion i anlægsprisen er gjort i projektet Tagintegrerede solcelle-anlæg til infill-byggeri i kvarterløfts-projektet Tøjhushaven i Randers [2]. Formålet med dette projekt var at udvikle, opbygge og demonstrere et prisbilligt, arkitektonisk samt velfungerende tagintegreret solcelle-anlæg. Figur 1a+b: Omkostningsfordeling for tagintegrerede anlæg fordelt på tidligere udførte anlæg og på anlæg gennemarbejdet i den Integreret Design Proces. 17

19 3 Integreret Design Proces planlægningsprocessen Den planlægningsmetode for bygningsintegrerede solcelle-anlæg, som beskrives i dette afsnit, knytter an til- og er en udbygning af den almindeligt anvendte udviklingsproces for mellemstore og store byggeprojekter. Ved mindre projekter som fx enfamiliehuse, vil det typisk være muligt at forenkle planlægningsprocessen, men det er ved alle projektstørrelser af afgørende betydning, at de indledende undersøgelser, som nævnt i kapitel 3.2 Fase 1 Indledende undersøgelser og skitseprojekt gennemføres tilbundsgående. 3.1 Introduktion til metodebeskrivelse En Integreret Design Proces eller Planlægningsprocessen for tagintegrerede solcelle-anlæg er en arbejdsmetode for integreret samarbejde mellem arkitekter, ingeniører og totalleverandører af solstrømsanlæg. Den Integrerede Design Proces er illustreret i Figur 2. Fase 1 Skitse/idéforslag Lovgivningsmæssige forhold Bygningens egnethed Afklaring af de grundlæggende betingelser Skitseprojekt Arkitektur Teknik Fase 2 Workshop Forprojekt Fase 3 Hovedprojekt Granskning Udbud Figur 2. Illustration af den Integrerede Design Proces planlægningsproces, hvor byggeriets parter samarbejder om en optimal udformning og integrering af solcelle-anlæg. 18

20 Processen er opdelt i 3 overordnede faser, hvor fase 3 afsluttes med et egentligt hovedprojekt og udbud. Beslutninger og bindinger i de enkelte faser vil være gældende i den / de efterfølgende faser. I den Integrerede Design Proces bliver projektet gennemtænkt og de nødvendige undersøgelser, overvejelser og beslutninger taget. Herved opnås et optimalt projekteringsforløb og dermed en optimal integrering af solcelleanlægget i den aktuelle bygning. Processen er opdelt som følger: Fase 1. Fase 2. Fase 3. Indledende undersøgelser. Arkitektens første ideer til bygningens udformning og placering skitseres. Samtidig granskes det juridiske grundlag for installation af solcelle-anlæg på bygningsoverflader på den pågældende matrikel, lige som bygningsfysiske forhold og /eller bygningens egnethed for tagintegrerede solcelle-anlæg klarlægges. Disse forhold er væsentlige ved både renovering og nybyg. Hvor dispensationer kan komme på tale tages forhåndskontakt til bygningsmyndighed om mulighed herfor. Disse indledende undersøgelser munder ud i et skitseprojekt. Workshop I workshoppen deltager bygherre, arkitekt, rådgivere og leverandører. Fase 2 er væsentlig i forhold til at nedbryde de byggetekniske og projekteringsmæssige barrierer, forkorte projekterings- og byggeperioden samt reducere de omkostninger, som ellers er forbundet med projektering af tagintegrerede solcelle-anlæg. Det er i denne fase, kundens ønsker identificeres og projektets overordnede rammer samt arkitektur fastligges. Fasen afsluttes med projektgranskning og et forprojekt. Projektering Fase 3 danner grundlag for hovedprojekt og udbud. Herunder udarbejdes detaljer af tagopbygningen og paneldimensioner og føringsveje fastlægges. De elektriske elementer forbundet med solcelle-anlægget (invertere, etc.) fastlægges og anlægsydelsen beregnes. Fasen afsluttes med projektgranskning og munder ud i et endeligt hovedprojekt. 3.2 Fase 1 Indledende undersøgelser og skitseprojekt Der er en lang række forhold, som skal underkastes nærmere undersøgelse, inden en bygherre kan beslutte sig for at installere et integreret solcelle-anlæg på en bygning. Integration af solcelle-anlæg på nye og eksisterende bygninger er generelt behandlet under ét, men hvor der gør sig specielle forhold gældende for en af de to kategorier, er dette omtalt specifikt Fase 1 Skitse/idéforslag Lovgivningsmæssige forhold Bygningens egnethed Afklaring af de grundlæggende betingelser Skitseprojekt 19

21 3.2.1 Bygge-juridiske forhold Forud for planlægning af placering af solcelle-anlæg på en bygning skal det undersøges, om dette overhovedet er muligt på den pågældende lokalitet. Det juridiske grundlag for installation af solceller på bygningsoverflader vil være et eller flere af nedenstående regel-komplekser: Bygningsfrednings- og bevaringsloven Lokalplaner / partielle byplaner Kommuneatlas Servitutter / deklarationer Bygningsfrednings- og bevaringsloven Fredede bygninger er underlagt den mest radikale lovstyring af muligheden for etablering af solcelle-anlæg. Formålet med bygningsfredning er som bekendt at bevare den del af vores kulturarv, som udgøres af enkeltbygninger eller sammenhængende bygningsmiljøer. Fredning er tinglyst på den enkelte ejendom, og er således retligt bindende. I praksis betyder dette, at etablering af solcelle-anlæg ikke er mulig. Om en bygning er fredet kan oplyses hos Kulturarvsstyrelsen, og ses i tingbogen på det lokale Dommerkontor samt evt. i kommuneatlas. Lokalplaner / partielle byplaner Dette er byrådenes styringsinstrumenter, hvor politikerne ønsker at have mere detaljeret hånd i hanke med, hvad der foregår i et bestemt byområde. Lokalplan-begrebet blev indført i planlovgivningen i 70-erne. Indtil da havde man haft et begreb, der hedder partielle byplaner, hvoraf mange stadig er gældende. Lokalplaner / partielle byplaner er tinglyst på den enkelte ejendom, og er således retligt bindende. Om en grund er omfattet af en lokalplan / partiel byplan kan ses i en ejendoms skøde samt på kommunens hjemmeside. Alternativt kan man få oplysning herom hos den lokale bygnings- eller planmyndighed. Lokalplaner / partielle byplaner vil som regel indeholde bestemmelser om bebyggelsens ydre fremtræden. Hvad angår bygningsoverflader vil det laveste kravsniveau (ikke mindst hvad angår tage) typisk være, at disse ikke må fremstå reflekterende, stigende til et niveau der indeholder specifikation af bestemte materialetyper, fx røde vingetegl. Her vil således allerede det laveste kravsniveau kunne stille sig hindrende i vejen for etablering af solcelle-anlæg. I hvert fald skal refleksionsrisici undgås ved udformningen af anlægget. Endvidere vil lokalplaner også som regel indeholde bestemmelser om taghældning. Da solcelle-anlægs optimale hældning som beskrevet andetsteds ikke kan variere ret meget fra den optimale hældning uden effekttab, vil disse bestemmelser også kunne være en hindring for etablering af solcelle-anlæg. Byråd kan dispensere fra bestemmelserne i disse plantyper og evt. mulighed herfor kan afklares ved henvendelse til bygningsmyndigheden. 20

22 Kommuneatlas En række kommuner har gennem de senere år fået udarbejdet såkaldte kommuneatlas, enten for hele kommunen (før ) eller for delområder heri. Disse atlas indeholder bl. a. en bedømmelse af bevaringsværdi for bygninger op til en bestemt tidsgrænse, fx Bedømmelsen følger landet over en ensartet systematik, hvor bevaringsværdien er udtrykt i et antal klasser, ved en såkaldt SAVE-værdi (laveste tal = højeste bevaringsværdi). Kommuner, der udarbejder kommuneatlas, er forpligtede til at sikre bevaringsværdien af de bygninger, der ligger i de højere SAVE-værdier. Dette gøres ved at indføre bestemmelser i kommuneplaner om, at der ved eksteriør-ændringer på sådanne bygninger skal søges om byggetilladelse. Hvilke kategorier, der er tale om, varierer fra kommune til kommune. For bygninger med lavere SAVE-værdier betyder optagelse i kommuneatlas ikke nogen begrænsning i bygningsejers handlefrihed. I atlassene kan bedømmelserne kun ses som farvesignaturer, der hver rummer flere save-værdier. I forbindelse med påtænkt installation af solcelle-anlæg er det derfor vigtigt at kende den præcise save-værdi for den aktuelle bygning. Denne save-værdi vil typisk fremgå af kommuneplanen. Optagelse i kommuneatlas kan også indebære forskellige begunstigelser for bygningsejere. Disse kan fx være at: Bestemmelserne i BR08 om bygningers energiforbrug undtager visse kategorier af bevaringsværdige bygninger (fx bygninger med de finere SAVE-værdier) fra, ved ombygning o.l. at leve op til kravene til energiforbrug (isolering). Dette kan undertiden gøre det nemmere at bevare en bygnings eksteriør. Det er derfor vigtigt at undersøge, om installation af solcelle-anlæg i konkrete tilfælde kan medføre en nedklassificering af bevaringsværdigheden. Private udlejningsejendomme som er i de finere SAVE-kategorier, og som kan belånes hos Grundejernes Investeringsfond har adgang til særligt gunstige lån hos GI. Nærmere oplysning herom kan fås hos GI. Forudsætning vil typisk være, at det påtænkte arbejde respekterer husets oprindelige udtryk. Her kan der ligefrem være tale om, at et påtænkt arbejde kan medføre en opklassificering af en bygning med deraf følgende adgang til disse lånemidler. Det tilrådes derfor at man ud over at kontakte den stedlige bygningsmyndighed også tager kontakt til GI for at afklare, om dette er foreneligt med installation af solceller i det konkrete tilfælde. Servitutter / deklarationer I sjældne tilfælde kan bestemmelser, der kan hindre etablering af solcelle-anlæg, være indeholdt i servitutter / deklarationer. Servitutter / deklarationer er tinglyst på den enkelte ejendom, og er således retligt bindende. Servitutter / deklarationer, der påhviler en enkelt ejendom, kan ses i tingbogen på det lokale Dommerkontor. Tilladelse til at afvige fra- eller ligefrem aflyse sådanne bestemmelser skal gives af de personer, som jf. deklarationsteksten er anført som påtaleberettigede. Typisk vil disse være ejere af omliggende matrikler, men også kommuner kan være påtaleberettigede. 21

23 Tilladelsen kan have form af et aftaledokument som parterne underskriver, og det tilrådes at lade dette udforme af en advokat. Kun hvis kommunen er påtaleberettiget indgår denne i aftaleforholdet Økonomi-vilkår for solcelle-strøm Prisen for en kwh produceret på et solcelle-anlæg er p.t. (2. halvår 2007) stadig væsentlig højere end markedsprisen på en kwh, produceret på traditionel vis. Der er flere grunde hertil. Et par af disse er at man ved beregning af kwh-prisen som ved al ny teknologi typisk anvender et forsigtighedsprincip der indebærer, at afskrivningsperioden gøres ret kort, hvilket selvsagt forhøjer kwh-prisen. Prisen på solcelle-panelernes grundkomponent, selve solcellen, som andetsteds omtalt ikke er faldet i et omfang som tidligere forudset, og således som det næsten ellers altid er tilfældet ved almindeliggørelsen af ny teknologi. Det er således en forudsætning for at få en tilfredsstillende rentabilitet i et solcelle-anlæg, at det er muligt at opnå støtte til etablering og / eller drift heraf. En klarlæggelse af støttemuligheder for den aktuelle type produktionssted af solcelle-strøm, er derfor en vigtig del af forundersøgelserne ved etablering af solcelleanlæg. Etableringsstøtte Det kan forekomme, at lokale forsyningsselskaber (fx Energimidt i 2007) giver tilskud til etablering af nettilsluttede solcelle-anlæg. Denne støtte gives uden krav til etableringsstedets art (bolig, erhverv m.m.). Sådanne ordninger vil typisk være lokale (forsyningsselskab som nævnt) lige som de kan have begrænsninger i såvel tid som totalbudget. Driftsstøtte Et solcelle-anlæg producerer typisk mest strøm på tidspunkter, hvor strømforbruget i den bygning, det er monteret på, er mindst. En metode til forbedring af et solcelle-anlægs rentabilitet kan således være, at overskudsproduktion, når den forekommer, kan afsættes til markedspris. Dette gælder ikke mindst ved boliger, hvor en væsentlig del af strømforbruget går til belysning i døgnets mørke timer. Denne ubalance mellem strømproduktion og strømforbrug forekommer ikke i samme grad for erhvervsbyggeri idet strømproduktionen typisk er parallel med forbruget. Boliger og institutioner Folketinget har vedtaget en såkaldt nettomålingsordning for solcelle-anlæg, monteret på boliger og institutioner. Ordningen indebærer, at anlægsejer ikke skal betale afgift for den strøm, solcelle-anlæg på disse bygningstyper producerer. Med denne ordning kan overskudsstrøm fra solcelle-anlægget lagres på det offentlige el-net, og hentes tilbage til bygningen på et senere tidspunkt, uden særskilt måling eller afgiftsberegning. Herved opnår ejerne af solcelle-anlæg optimal produktion, og fritages samtidigt for at betale afgift af den del af den solcelleproducerede strøm, som har været ude at vende på nettet. Den strøm, som solcelle-anlægget producerer, vil populært sagt få elmåleren til at løbe baglæns og dermed sikre reducerede driftsudgifter til elforsyningen. I ordningen er solcelle-anlæg tænkt som et elbesparende element i boligbyggeri. Fratagelsen fra afgiftsforpligtelsen for el gælder for solcelle-anlæg med en installeret effekt på højst 6 kw (typisk svarende til mellem 40 og 60 m² solcelle-anlæg) pr. husstand eller anden ikke-erhvervsmæssig benyttet bebyggelse, [3]. Ved anden ikke erhvervsmæssig bebyggelse forstås børneinstitutioner, skoler o.l. Her sidestilles 100 m² bebygget institution med 1 husstand, [3]. 22

24 Forekommer det, at anlægsejers forbrug af strøm er mindre end den producerede mængde solcellestrøm på årsbasis (f.eks. ved længerevarende udlandsophold), skal de nærmere afregningsformer (om muligt) aftales med el-producenten. Intentionen med nettomålingsordning er ikke, at boligbyggeri skal være elproducerende. Eksemplet er da også en hypotetisk begrænsning, da et anlæg med en sådan kapacitet, med den teknologi vi kender i dag, vil blive meget stort i forhold til den bygning det monteres på. Der findes dog i udlandet anlæg (fx Fortbildungsakademie Mont Cenis i Herne i Tyskland), hvis ydeevne på årsbasis ligger omkring bygningens årsforbrug. Det er en forudsætning for afgiftsfriheden, at elselskabet afregner solcelleproduceret el fra el-producenten og leveret el til el-producenten til samme pris pr. kwh, [3]. Flerfamilieboliger Nettomåleordningen, som er beskrevet i ovenstående afsnit, gælder ligeledes for flerfamilieboliger. Fratagelsen fra afgiftsforpligtelsen for el for solcelle-anlæg med en installeret effekt på højst 6 kw (typisk svarende til mellem 40 og 60 m² solcelle-anlæg) pr. husstand gælder også for hver enkelt lejlighed. Det vil sige, at det derfor vil være muligt at installere et solcelle-anlæg større end 6 kw på ejendommen altså 6 kw (typisk svarende til mellem 40 og 60 m² solcelle-anlæg) gange antallet af lejligheder i ejendommen. Dette er gældende i 5 år fra 4. juni [8] Nettomålingsordningen kan praktiseres på flere måder ved flerfamilieboliger, hvilket gennemgås i kapitel Hovedtavle og nettilslutning, s. 43. Da afgiftsfrigørelsen er en skattelov, er det Skat som administrerer loven. Det er derfor ikke muligt: at sidestille samtlige lejligheders forbrug med fællesforbruget at lave et andels- / anpartsanlæg, hvor solcelle-anlægget placeres på åben mark eller på anden bygning - da disse, iht. skattevæsnet, falder udenfor nettomåleordningen. Andre bygningskategorier Nettomålingsordningen gælder som nævnt på kun for solcelle-anlæg monteret på boliger og institutioner. Folketinget har desuden vedtaget LBK af lov om elforsyning, jf. [7], hvis formål bl.a. er at fremme en bæredygtig energianvendelse, herunder ved energibesparelser og anvendelse af kraftvarme samt vedvarende og miljøvenlige energikilder. Loven dækker bl.a. solcelle-anlæg monteret på andre bygninger end boliger og institutioner, herunder erhvervsbyggeri. Loven omfatter ligeledes bygninger, hvis el produktion fra solcelleanlæg overstiger egetforbruget eller fællesforbruget. 57 i loven omhandler elektricitet produceret på andre VE-elproduktionsanlæg end vindmøller. Iht. stk. 4 og stk. 4 nr. 2 ydes der et pristillæg for elektricitet fra anlæg som er nettilsluttet efter den 22. april Pristillægget fastsættes således, at dette og den fastsatte markedspris tilsammen udgør 60 øre pr. kwh i 10 år efter nettilslutningen og 40 øre pr. kwh i de efterfølgende 10 år, jf. [7]. 23

25 3.2.3 Krav til bygningen Lokalisering / form Det optimalt lokaliserede solcelle-anlæg har en ren sydvendt orientering er i Danmark monteret med en hældning på 40 er helt frit for eksterne og interne skyggegivere. Selv med nedennævnte idealbetingelser opfyldt ligger prisen på solcelle-produceret strøm pr. medio 2007 ca. 50 % over privat-forbrugerprisen for traditionelt produceret strøm, og derfor vil enhver afvigelse fra idealbetingelserne være kritisk. I det enkelte projekt skal det således i planlægningsfasen vurderes konkret, hvad dette betyder, således at den kommende anlægsejer kan træffe sin beslutning på et velbelyst grundlag. Orientering / hældning Enhver afvigelse fra ovennævnte idealsituation vil be tyde, at anlæggets effekt reduceres i et eller andet omfang, som dog er mindre end 10% i intervallet +/- 40 fra syd og i forhold til vandret. Figur 3. Ændring i procent ved afvigelse fra optimal hældning og orientering. Eksempel: Et lodret anlæg vender mod sydvest, har en hældning på 90 og afvigelse fra syd på 45. Ved aflæsning i Figur 3 fås en procentaflæsning på (lilla felt), hvilket betyder at solcelleanlægget har en nedsat ydelse med procentpoint. Skygge Solcelle-paneler er serieforbundne, og dette betyder i praksis, at en skygge på et mindre areal, kan lukke for strømproduktionen fra et meget større areal. I kapitel Sadeltag, s. 32 er vist hovedtyper af solceller, polykrystallinske og amorfe. De krystallinske celler er generelt mere følsomme overfor skyggegivere end de amorfe, men for begge typer gælder, at det i videst muligt omfang skal undgås, at der falder skygge på panelerne. 24

26 Lokalisering (eksterne faktorer) Følgende eksterne faktorer skal undersøges og deres samlede virkning beregnes: Solcelle-anlæggets afvigelse fra ren sydorientering, ved nybyggeri mulighed for at optimere bygningens placering på grunden i forhold hertil. Forekomst af eks. eksterne skyggegivere, herunder om de kan elimineres samt varighed af skyggeperiode Risiko for senere tilkomst af eksterne skyggegivere (fx ny gen- og nabobebyggelse) De 2 førstnævnte vurderinger / beregninger vil fx kunne foretages af solcelle-anlæggets mulige leverandør eller af en rådgiver med speciale i solcelle-anlæg. Sidstnævnte undersøgelse vil typisk skulle foretages af en arkitekt, da den kræver, at man undersøger gældende bebyggelsesregulerende bestemmelser for omliggende ejendomme. Form (interne faktorer) Som beskrevet ovenfor er en hældning på 40 optimal for et solcelle-anlæg i Danmark, som nævnt indledningsvis i dette afsnit. Ved tagintegrerede solcelle-anlæg betyder dette, at taghældningen bør være så tæt herpå som muligt. Ideen med tagintegration af solcelle-anlæg er det såkaldte substitutions-princip, hvor solcelle-panelerne erstatter tagdækningen, hvorved typisk opnås et bidrag til betaling af anlægget på ca. 10 %. 25

27 De generelle højde- /afstandsbestemmelser i BR08 vil næppe give problemer, da det jo netop ligger i integrations-begrebet, at solcellerne som erstatning for en normal tagdækning ikke føjer noget til det påtænkte eller eksisterende bygningsvolumen. Derimod kan bestemmelser om taghældning, tagorientering o.l. i lokalplaner og partielle byplaner være problematiske. Kviste og andre opstående, skyggegivende elementer i tagfladen skal principielt undgås, hvis man ønsker, at hele tagfladen skal være strømproducerende. Solcelle-paneler er serieforbundne, og dette betyder i praksis, at en skygge på et mindre areal, kan lukke for strømproduktionen fra et meget større areal. Velux-ovenlys med deres beskedne overhøjde i forhold til tagfladen er som udgangspunkt, hvad der kan indbygges uden effektnedsættelse for omgivende solcellepaneler til følge. Er det af forskellige årsager ikke muligt at friholde solcelle-anlægget for interne skyggegivere betyder dette, at større eller mindre arealer ved disse ikke kan inddrages i det strømproducerende areal. Sammenfattende gælder, at følgende interne faktorer skal undersøges og deres samlede virkning beregnes: Evt. påtvungen afvigelse fra at anlægget kan monteres med 40 hældning. Forekomst af interne skyggegivere, ved nybyggeri muligheden for helt at undgå disse. Som anført under Lokalisering gælder det også for bygningens udformning, at de fornødne vurderinger / beregninger bedst vil kunne foretages af solcelle-anlæggets mulige leverandør eller af en rådgiver med speciale i solcelle-anlæg. Byggetekniske krav Statik Ideen med tagintegrerede solcelle-anlæg er, at de erstatter tagdækningen på det areal de dækker. Solcelleanlæggets egenvægt afleveres således på samme måde som for tagdækninger, dvs. som en relativt jævnt fordelt last på den bærende tagkonstruktion. Afhængig af solcellepanelernes format og deraf følgende glastykkelse varierer solcelle-panelernes egenvægt inden for det interval, hvori man finder normale tagdækninger af typerne let og tung. Solcelleanlæg stiller således ikke unormale krav til styrken af de konstruktioner de monteres på. 26

28 Ved nybygninger optimeres tagkonstruktionen i forhold til solcelle-anlæggets specifikke vægt. Ved eks. bygning skal solcelle-anlæggets specifikke vægt sammenholdes med vægten af den tagdækning de erstatter. Er anlægget væsentligt lettere, skal tagkonstruktionens forankringer i bygningen kontrolleres og måske forstærkes som følge af den formindskede egenvægt i relation til de vindkræfter, som påvirker taget. Er anlægget tungere, skal tagkonstruktionen måske forstærkes. Disse forhold skal klarlægges af en ingeniør. Brand Ved tagdækningsmaterialer fokuseres i relation til brand på materialernes egenskaber med hensyn til brandspredning og røgudvikling. Tilfredsstillende sikkerhed mod brandspredning anses normalt at kunne opnås ved anvendelse af tagdækningsmateriale klasse B ROOF (t2) eller materialer med tilsvarende egenskaber. Solcelle-paneler klassificeres ikke, men vil i almindelighed kunne godkendes, da det primære materiale i solcelle-paneler er glas, hvorfor panelerne har tilfredsstillende egenskaber i relation til brandspredning og røgudvikling. Personsikkerhed Hvor solcelle-paneler i transparent udførelse anvendes som glastag, og der således skal færdes mennesker under panelerne, suppleres ovennævnte krav i BR08 til brandegenskaber med krav til personsikkerhed. Transparente solcelle-paneler kan udføres på to måder. På samme måde som ved ikke- transparente paneler med bærende rude af hærdet glas, hvortil solcellerne er lamineret på undersiden, men hvor lamineringsfolien i modsætning til almindelige paneler er translucent. Dette giver paneler, hvor lyset kommer igennem uden om solcellerne, og med en gennemsigtighed som for ornamentglas for arealerne omkring disse. Ved indlaminering af solceller mellem 2 lag hærdet glas. Dette giver paneler med transparens uden om solcellerne som en normal lamineret rude med samme tykkelse. For begge typer gælder, at de i sikkerhedsmæssig henseende betragtes som hærdede, laminerede ruder, hvilket er det mest vidtgående krav, man normalt vil kunne komme ud for at skulle imødekomme. 27

29 3.2.4 Skitseprojekt Generelt Principielt skal en bygherre som grundlag for arkitektens skitsering opliste sine ønsker og krav til det kommende projekt i et såkaldt byggeprogram. I praksis er det dog typisk kun professionelle bygherrer, der ved større projekter udarbejder detaljerede byggeprogrammer. Den indledende skitsering på et projekt vil derfor oftest have karakter af en slags visualiseret programmering, forstået på den måde, at den danner grundlag for diskussioner / justeringer af programmets indhold og samspillet mellem programmets funktioner lige som den tjener til, at bygherre og arkitekt pejler sig ind på hinanden. Denne den samlede skitserings-proces skal meget gerne være syntese-skabende, og det er derfor af afgørende betydning, at alle kendte og forudseelige formgenererende parametre er klarlagt og velbelyst ved starten heraf, eller i det mindste bliver det i processen. I skitseringen inddrager arkitekten bl. a. lovgivningsmæssige og byggetekniske forhold. Og konkret i relation til solcelle-anlæg vil den skitsemæssige klarlæggelse af vilkårene for implementering heraf, som beskrevet under kapitel Bygge-juridiske forhold og Krav til bygningen, indgå på lige fod med andre formgenerende parametre. Resultatet af denne proces vil have form af et såkaldt skitseprojekt, et projekt-niveau, som i gængs rådgiverterminologi hedder dispositionsforslag. Dispositionsforslaget vil normalt have til formål at belyse Bygningens placering på grunden og evt. friarealers disponering Forhold vedr. grundens udnyttelse (bebyggelsesprocent) Bygningens hovedlayout og arkitektoniske udtryk Bygningens hoved-konstruktionsprincip og installations-principper Forslag til overordnet materialevalg Projektets anlægsøkonomi, hvis en økonomi-ramme ikke er forud defineret af bygherre I forbindelse med projekter, der omfatter solcelle-anlæg, kan skitseforslaget endvidere have følgende formål, fx som Tegningsbilag til dispensationsansøgning (herunder evt. nabohøring), hvis de indledende undersøgelser, omtalt under kapitel Bygge-juridiske forhold og Krav til bygningen har afsløret, at etablering af et solcelle-anlæg kræver dispensation. Grundlag for den workshop, der omtales i kapitel 3.3 Fase 2 Workshop. 28

30 Specielt for eksisterende bygninger Ved integration af solcelle-anlæg på en eksisterende bygning stiller tingene sig selvfølgelig noget enklere, idet der indgår færre parametre. Men også her resulterer arkitektens indledende arbejde i et skitseprojekt, hvis anvendelse kan være som beskrevet ovenfor. 29

31 3.3 Fase 2 Workshop Introduktion til workshop Workshoppen i fase 3 fokuser på helheden i byggeprojektet og inddrager alle projektets nøgleaktører (bygherrer, arkitekter, ingeniører, producenter, entreprenør og brugere). Her indgår solcelledelen på lige fod med funktion, arkitektur, økonomi m.m. for derved at undgå suboptimerede løsninger og for at reducere turn-key anlægsprisen. Workshoppen kortlægger bygherrens ønsker og forholder sig til arkitektur og teknik i en helhedsorienteret proces. Herved afklares alle centrale aspekter ved etablering af tagintegrerede solcelleanlæg, ligesom risikoen for deraf følgende fejl minimeres. Workshoppens primære produkt er udarbejdelsen af et forprojekt for det aktuelle byggeri. En optimal workshop forventes typisk at vare én dag. Arkitektur Teknik Fase 2 Workshop Forprojekt Granskning Figur 4. Illustration af workshoppen i fase 2, hvor projektets nøgleaktører samarbejder om at klarlægge og granske arkitektur og tekniske installationer i forbindelse med design af et tagintegreret solcelle-anlæg Identifikation af kundes ønsker En af de væsentlige parametre i forbindelse med de indledende overvejelser i workshoppen er identifikationen af kundens ønsker med integrering af solceller i bygningen. Det er kundens ønsker som danner grundlag for de efterfølgende overvejelser og bindinger i projekteringsfasen, og som danner rammer for det efterfølgende projekt. Kundens ønsker kan påvirke valg af solcelletype, form, farve, hældning, orientering, skygger og valg af komponenter. En beskrivelse af disse elementer og hvordan de påvirker solcelle-anlæggets ydelse kan findes i BPS-publikation 127 [4]. For at klarlægge de bindinger, som er forbundet med kundens ønsker, skal aspekterne i Tabel 1 undersøges. 30

32 Tabel 1. Klarlægning af kundens ønsker og hvilke parametre ønskerne vil påvirke i forbindelse med de efterfølgende overvejelser og i projekteringsprocessen. Kundens ønsker Opfyldelse af energirammen Signalværdien i solcelle-anlæg Grøn profil eller CO 2 -neutral energikilde/bygning Reducerede driftsudgifter/ydelse Farve Udseende De økonomiske rammer Hvordan kundens ønsker vil påvirke arkitektur og valg af type og komponenter Hermed er de overordnede arkitektoniske rammer fastlagt, hvilket definerer frihedsgraderne i placeringen af solceller, hældning, orientering, areal og skygger i forhold til omgivelserne. Da disse parametre er bindende og ikke altid optimale for solcelle-anlæg, vil det derfor påvirke valg af solcelletype og komponenter, som modsvarer anlæggets ydelse, for at opveje bygningens beregnede merbrug af energi for at sikre, at energirammen opfyldes. Der er stor signalværdi i integreringen af solceller og valget sender et budskab til omgivelserne om at ejer/brugene tænker miljøbevidst. Grøn profil adskiller sig fra signalværdien, ved at leveret strøm fra solcelle-anlægget skal modsvare bygningens forbrug af strøm. Dette påvirker taghældning, arealet og type af solceller samt komponenter der matcher anlæggets ydelse. Ønsket om at reducere driftsudgifter/maksimere ydelse afhænger meget af størrelsen på de ønskede reducerede driftsudgifter. Det kan derfor påvirke taghældning, arealet og typen af solceller samt komponenter der modsvarer anlæggets ydelse. Vil påvirke valg og effektivitet af solcelletype og øvrige bygning Vil påvirke design af solcellepaneler og øvrige bygning Vil påvirke valg af solcelletype, solcelleareal, design af solcellepaneler, taghældningen og komponenter som matcher den installerede ydelse. Skitseprojektet granskes med henblik på optimering i forhold til kundens ønsker. Granskningen vil mere specifikt omhandle panelstørrelser, antal forskellige paneler, panelgruppeopdeling, føringsveje, vindues-, kviste- og spærplacering i tagkonstruktionen samt minimering af skyggerisiko på panelerne fra de eksterne omgivelser. Disse punkter beskrives mere detaljeret i de følgende afsnit. På denne baggrund fastlægges projektets overordnede rammer, og der udarbejdes et forprojektforslag, som granskes af de involverede parter Fastlæggelse af de overordnede rammer Arkitektur En betydelig del af de solcelle-anlæg, der hidtil er monteret på bygningers tage, er anbragt efter applikations-princippet, dvs. at de er påhæftede uden at være indtænkt i bygningens arkitektoniske udtryk, og uden at der er opnået nogen besparelse ved, at anlægget erstatter tagdækningen. 31

33 Integration af solcelle-anlæg på en bygnings tagflade som alternativ til applikation har således mindst disse to formål: At spare udgiften til tagdækning på solcelle-anlæggets areal (substitutions-princippet, beskrevet i kapitel Form (interne faktorer), s. 25 At solcelle-anlægget integreres på en æstetisk tilfredsstillende måde i bygningens arkitektoniske udtryk. Som udgangspunkt, er det væsentligt, at solcelle-anlæg optræder på bygninger som hele tagflader. Teknisk / økonomisk giver dette den enkleste / billigste løsning. Dertil kommer, at solcelle-anlæg, der optræder som påklistrede frimærker midt i en anden tagdækning, oftest vil fremstå som en æstetisk uheldig løsning. Er det af forskellige årsager ikke muligt at anvende hele tagfladen til solcelle-paneler, vil det ofte give den bedste løsning, hvis disse indlægges som gennemgående bånd fra tagfod til rygning. Halvtag (ensidig taghældning) Bygninger med halvtag, hvor solcelle-anlægget optager hele tagfladen, vil typisk ikke byde på arkitektoniske problemer. Solcelle-anlægget er bygningens eneste tagdækning, og dette er et ukompliceret forhold. Sadeltag Sadeltage, hvor det jo kun er den solorienterede tagflade, der rummer solcelle-anlægget, byder på flere problemer. Er der tale om et fritliggende hus, hvor man kan opleve de to tagflader ved at gå rundt om huset, vil det forekommer underligt, hvis de to tagflader optræder med meget forskellige tagdækningsmaterialer. Man vil i sådanne tilfælde kunne tale om, at det opleves som om at huset falder fra hinanden. Fx kan det umiddelbart være svært at forestille sig det lykkelige møde mellem tagsten på den ene tagflade og solcelle-anlæg på den anden. Det er naturligvis ikke muligt at opstille faste regler for, hvad der i denne sammenhæng kan føre til gode resultater, men som tommelfingerregel kan anføres, at glatte tagdækninger som fx skifer, tagpap, uprofilerede stålplader vil opleves som mere beslægtede med solcelle-paneler end fx bølgeformede tagdækninger. I nogle tilfælde fx i bysammenhæng, kan man ikke gå rundt om et hus med sadeltag. Men tilbage af ovennævnte problematik bliver, at er vigtigt, at der anvendes samme afslutningsdetaljer ved begge tagsider det ved frie gavle, hvor den ene tagflade er et solcelle-anlæg og den anden har almindelig tagdækning. I bilag 2, er indarbejdet der nogle bud på håndteringen af ovennævnte arkitektoniske problemstilling. 32

34 Tagfladens karakter Selv om solcelle-anlæg er en meget teknisk bestemt bygningsdel, er der dog forskellige muligheder for at variere anlæggets udseende for på den måde at få det til at indgå i et arkitektonisk helhedsbillede. Disse kan være farve struktur De p.t. mest anvendte og prisfordelagtigste solceller er de polykrystallinske. De billigste af disse har en karakteristisk blålig farve, der kan veksle noget fra celle til celle og også inden for en enkelte celle. Dette kan man efter smag og temperament fx benytte som inspiration til farvesætningen på andre bygningsoverflader. Tendensen går i retning af, at de polykrystallinske cellers udseende bliver mere og mere homogent, men kan man ikke leve med de disse cellers udtryk og farve er de mindre prisfordelagtige monokrystallinske celler et alternativ. Disse fremstår meget ensartede i farven. Figur 4. Polykrystallinske celler Figur 5. Monokrystallinske celler Endelig kan man foretage forskellige valg med hensyn til strukturering af solcelle-anlæggets flade ved hjælp af anlæggets vandrette og lodrette monteringsprofiler, herunder kulørvalg til disse. Inden for de begrænsninger, som skygge-problematikken giver, kan man vælge, at de lodrette dækkapper over panelsamlingerne enten er så flade som muligt eller har et så markant profil som muligt. Dette kan yderligere accentueres ved anvendelse af malede overflader på profilerne. Samlet giver dette mulighed for at frembringe flader, der enten er næsten strukturløse eller har markerede vandrette eller lodrette inddelinger. Interne skyggegivere Interne skyggegivere kan være niveauspring mellem tagflader, kviste, tagterrasser, ventilationsafkast o.l. emner, der rager op over tagfladen. Ved nybyggeri bør det være en klar hensigt at undgå interne skyggegivere i solcelle-tagfladen. Hvor sådanne ikke kan undgås, samt ved solcelle-anlæg på eks. huse, hvor skygge- 33

35 givere ikke kan elimineres, kan en æstetisk god løsning være, at der i de skyggeramte områder monteres såkaldte dummy-paneler, dvs. solcelle-paneler med et udseende som de strømproducerende, men blot uden tilslutning til disse. Der er typisk tale om paneler, som efter endt produktion ikke holder de krævede minimum-værdier for strømproduktion, og derfor enten bruges som dummy-paneler eller kasseres til genvinding af specielt solcellernes silicium. Disse paneler prissættes fordelagtigt i forhold til de strømproducerende. Andre former for materialer kan komme på tale under hensyntagen til den enkelte bygnings arkitektur, hvor det fx ofte vil være naturligt at tage udgangspunkt i samme materialetype, som anvendes til fx inddækninger, vindskeder o.l. på tagflader uden solceller. Solcelle-anlæg i bygningens energiregnskab I januar 2006 blev indført nye bestemmelser om bygningers energiforbrug i bygningsreglementerne BR95 og BRS98, og disse bestemmelser er videreført i BR08, der erstatter de to nævnte. Bestemmelserne arbejder med et begreb, der hedder en bygnings energiramme, dvs. en samlet øvre grænse for, hvad en bygning med en bestemt størrelse og funktion må bruge af tilført energi til fx opvarmning ventilation bygningsdrift varmt vand For bygninger, der ikke anvendes til beboelse, omfatter energirammen endvidere evt. energiforbrug til: belysning køling Energiramme-bestemmelserne er suppleret med skærpede krav til bygningskonstruktioners varmetab, og overordnede hensigt med de nye bestemmelser er at reducere det samlede energiforbrug i nye og eksisterende bygninger (ved større ombygnings- / renoveringsarbejder) med %. Som noget ligeledes nyt gælder, at man i det samlede energi-regnskab kan indregne den positive effekt af evt. installerede alternative energikilder som fx solvarme, solcelle-anlæg, varmepumper m.m. De nye bestemmelser betragter elektricitet som en højværdienergiform, hvorfor elforbrug til ovennævnte formål indgår i energiramme-beregningen multipliceret med en faktor på 2,5 i modsætning til andre energiformer som fx fjernvarme, olie og gas, der kun vægter med faktor 1. Men omvendt vægter egen strømproduktion fra alternative energikilder som fx solcelle-anlæg ligeledes med faktor 2,5. Dette har allerede kunnet spores i form af øget interesse for installation af solcelle-anlæg, i hvert fald på byggeprojekter, der er projekteret i perioden omkring de nye bestemmelsers indførelse, og hvor solceller i flere tilfælde er brugt til at redde en kritisk energiramme. Når solcelle-anlæg indgår i energirammeberegningen (Be06-beregningen) skal data for panelareal, ydelse, systemvirkningsgrad, orientering, hældning, horisontafskæring og skygger angives. Hvis anlægget installeres under nettomålingsordningen oplyses endvidere maksimal anlægsstørrelse og overproduktion, jf. kapitel Økonomi-vilkår for solcelle-strøm Der er uden videre muligt ved en seriøs arkitekt- og ingeniørfaglig indsats at udforme huse, så de overholder energiramme-bestemmelserne uden anvendelse af tilført energi fra alternative forsyningskilder. Derfor må det siges at være en dårlig anvendelse af solcelle-teknologien, at bruge den til at kompensere for ram- 34

36 me-overskridelser som her nævnt. Ud fra et økologisk synspunkt er det en ringe årsag til forøget udbredelse af solcelle-anlæg at man først synder ved at sprænge energirammen, og derefter køber aflad ved at installere solcelle-anlæg Projektforslag / forprojekt Et traditionelt projektforløb bevæger sig fra Dispositionsforslag jf. kapitel Skitseprojekt via stadiet Projektforslag frem til det stadie, som kaldes Forprojekt. Forprojektet (myndighedsprojektet) er en viderebearbejdning af det godkendte projektforslag i et sådant omfang, at det kan danne grundlag for myndighedsgodkendelse. Forprojektet indeholder en redegørelse for projektets endelige udformning i relation til myndighedskrav, herunder en beskrivelse af projektets arkitektur, konstruktionsvalg, materialevalg og tekniske installationer. I relation til solcelle-anlæg indebærer dette, at alle væsentlige forhold omkring anlæggets placering på- og integration i bygningen skal være afklarede ved afslutningen af dette projekt-stadie. Formålet med workshoppen er at nedbringe tidsforbruget til solcelle-anlæggets andel i dette udviklingsforløb til optimalt 1 dag. Metoden er, at workshoppen, som nævnt andetsteds, bringer alle relevante parter sammen med dette formål. Nedenstående er opregnet nogle typiske temaer for workshoppen, som det vil være vigtigt at få afklaret på denne, men som også bør være forberedt til behandling af deltagerne inden denne. Klarlægning af de bygningsmæssige betingelser for modulering af solcelle-anlæg Her kan der være tale om såvel arkitektoniske som byggetekniske bindinger, enkeltstående eller i et eller andet samspil. Arkitektoniske bindinger Eksempler på arkitektoniske bindinger, der kan påvirke solcelle-panelernes formater kan være forhold i udformningen af en bygnings facader og / eller tagflader. De arkitektoniske bindinger kan ligeledes have indflydelse på, om solcelle-anlægget skal stå som en neutral flade eller skal have markerede lodrette og / eller vandrette opdelinger. Byggetekniske bindinger Eksempler på byggetekniske bindinger, der kan påvirke solcelle-panelernes formater kan være kan være opbygningen af de underliggende, bærende tagkonstruktioner. En anden format-binding kan være fleksibiliteten i den valgte detaljering af kantafslutninger, inddækninger m.m. (dvs. disse detaljers evne til at optage målvariationer). Klarlægning af de solcelle-tekniske betingelser for modulering af solcelle-anlæg En række solcelle-tekniske faktorer kan have indflydelse på, hvorledes et solcelle-anlæg inddeles i moduler. Disse vil typisk indgå i et samspil med ovennævnte arkitektoniske og byggetekniske bindinger. 35

37 Tagfladen En bygnings hovedlayout spiller en central rolle i optimering af solcelle-anlægget. Imidlertid vil det oftest være andre faktorer end solcelle-tekniske, som er bestemmende hovedlayoutet som fx grundstørrelse, byggeprogram m.m. samt selvfølgelig arkitektonisk ide. Generelt gælder det ved integrering af solcelle-anlæg i tage, at anlæggets samlede ydelse maksimalt bør svare til bygningens årlige forbrug af el. Det er anlægs- og driftsøkonomisk uhensigtsmæssigt, hvis ydelsen overskrider bebyggelsens årlige forbrug af el, jf. kapitel Økonomi-vilkår for solcelle-strøm Samtidig vil det i de fleste situationer være mest rentabelt, at solcelle-anlæg dækker hele sammenhængende tagflader og udføres med færrest mulige samlinger, inddækninger og tilpasninger. Herved vil projekteringen og montagen forenkles og dermed billiggøres. Paneltyper og størrelser Solcelle-paneler er normalt opbygget som laminater bestående af jernfrit, hærdet glas som det yderste lag. Bagsidebeklædningen består typisk af et vejrbestandigt plastmateriale. Hvor der ønskes større transparens end laminaterne tillader (fx ved glasoverdækninger) kan bagsidebeklædning udgøres af endnu et lag glas. Imellem disse lag ligger solcellerne beskyttet i et transparent støbelaminat eller to sammensmeltede plastfolier. Solcellen er den mindste byggeklods i et solcelle-panel, som igen indgår som byggeklods i et solcelle-anlæg. En enkelt celle har en lav egenspænding på typisk ca. 0,5 V. For at opnå en praktisk anvendelig spænding på f.eks. 12 V jævnstrøm sammensættes flere serieforbundne celler i et panel. Panelerne består typisk af enkelte celler. Dette giver en arbejdsspænding på V jævnstrøm, og en maksimal effekt der som regel ligger mellem 50 og 160 W. Panelernes størrelse varierer ligger typisk i intervallet 0,25 til 2 m². Bredde/højde forholdet for solcelle-paneler er typisk % / 100 %, hvor det pt. mest solgte solcelle-panel måler 0,8 m 1,6 m på 200 W. Tendensen går mod større paneler med en dertil hørende større maksimal effekt. I lighed med store dele af den øvrige byggevareproduktion gælder det også for solcelle-paneler, at de produceres specifikt til det konkrete projekt inden for de grænser for mål-variation, der gælder for et givet fabrikat. Men det er selvfølgelig vigtigt, ikke mindst af økonomiske årsager, at man i projekteringsfasen ved det enkelte projekt bestræber sig på, at der bliver så få forskellige panelstørrelser og typer som muligt, samtidig med at panelerne optimeres størrelsesmæssigt. Det kan i nogle tilfælde være arkitektonisk ønskeligt at solcelle-panelfladen inddeles i overensstemmelse med bygningens facadeinddeling. Indeholder en tagflade undtagelsesvis kviste, ovenlysvinduer tagaltaner 36

38 o.l. strukturerende elementer er det vigtigt at udstrækningen at disse sammenarbejdes med solcellepanelernes modulering for opnå et visuelt roligt og arkitektonisk tilfredsstillende udtryk. På eksisterende bygninger vil bindingerne fra eksisterende forhold typisk være større end ved nybyggeri, men det er også her vigtigt at stræbe efter en så optimal og ensartet panelstørrelse som muligt, samtidig med at der tages højde for evt. skyggegivere. Såvel for anlæg på nye som på eks. bygninger gælder i øvrigt, at det er vigtigt, at størrelserne på solcellepanelerne holdes på et niveau, hvor håndteringen heraf med hensyn til arbejdsmiljø kan foregå uden anvendelse af fordyrende hjælpemidler i monteringsprocessen. Skygger og ydelse Ved planlægningen af et solcelle-anlæg er det vigtigt at tage hensyn til risikoen for nære og fjerne skygger, således som omtalt i kapitel Krav til bygningen. På dele af tagflader, der uundgåeligt vil blive skyggeramte i et omfang der gør, at de ikke kan indgå som strømproducerende, kan det for at opnå arkitektonisk helhed være hensigtsmæssigt at anvende såkaldte dummy-paneler som substitut for strømproducerende solcelle-paneler. Dummy-paneler har samme udseende som strømproducerende paneler, er billigere og producerer ingen el. Alternativt til dummy-paneler kan fx udføres tagflader i samme materiale, som anvendes ved solcelleanlæggets kantafslutninger. Tommelfingerregler: Solcelleanlægget skal holdes fri fra skygger mellem 9-16 i sommerhalvåret. Undgå nærskygger i form af taghætter, antenner, kviste, altaner, m.m. Undgå fjernskygger fra nabobygninger, træer, maste, m.m. Undgå placering af fremtidige skyggegivere (parabol, tilbyg, flag m.m.) foran solcelle-anlæget. Vær opmærksom på fremtidige planer for nybyg i området som kan kaste skygger på solcelleanlægget. Valg af monteringssystem På forprojekt-stadiet skal et projekt have en detaljeringsgrad, som gør det nødvendigt, at der træffes beslutning om valg af solcelle-anlæggets monteringssystem. Dette gælder af såvel byggetekniske som arkitektoniske årsager. Byggeteknisk kan de forskellige monteringssystemers afvigende profil-typer betyde meget for detaljeringen af diverse indbygnings- og tilslutningsdetaljer. Arkitektonisk byder de forskellige monteringssystemer ligeledes på varierende muligheder for at tilføre solcelle-tagfladen forskellige udtryk. Dertil kommer, at det under alle omstændigheder vil være hensigtsmæssigt, alt andet lige, at vælge et monteringssystem, der medfører en enkel og dermed billig montage samt sikrer enkle arbejdsoperationer og god tilgængelighed ved service og udskiftning. Er der tale om et solcelle-anlæg, der indgår som tagdækning i en glasoverdækning af et uopvarmet areal, kan det endvidere være et parameter for valg af profilsystem, at dette er konstrueret således, at kondensvand afledes til tagrende eller lign. hvorved uønsket kondens-dryp undgås. 37

39 Klarlægning af byggetekniske forhold Den Integrerede Design Proces lægger op til, at solcelle-anlægget udvikles og projekteres i tæt samarbejde mellem arkitekt, ingeniør og solcelleleverandør. Dette gør sig også gældende ved klarlægning af de bygningsfysiske forhold, hvor samarbejdet har til formål, at eliminere uklarheder med deraf følgende fordyrende projektændringer. Temperatur- og fugtforhold Temperaturen på et integreret solcelle-anlægs underside kan på solrige sommerdage komme op over 60 C. Solcellers effektivitet falder ved stigende temperatur. I datablade for mono- og polykrystallinske solceller oplyses ydelsen af solcellepanelet ved 25 C, og at solcellernes ydelse falder 0,4 % pr. grad temperaturstigning, [5]. For at modvirke denne temperaturstigning skal solcelle-anlægget derfor ventileres ved gennemstrømning af luft under dets bagside. Konstruktions- og materialevalg, generelt Det er klart, at det er enklest både med hensyn til logostik og arbejdsudførelse, at et solcelle-anlæg kan benytte samme underliggende konstruktioner som bygningens øvrige tagflader. Også hvor et solcelle-anlæg udgør en hel tagflade, er det vigtigt for billiggørelsen, at der ikke i de underliggende konstruktioner skal anvendes specielle materialer / konstruktive løsninger. Krav til afretning Ved nybyggeri vil et solcelle-anlæg ikke stille større krav til planheden af underliggende konstruktioner, end gængse tagmaterialer. I dag hvor de forskellige underliggende konstruktioner (spær / plankespær / dragere o.l.) typisk vil være høvlede, fabriksfremstillede enheder vil planhedskravet umiddelbart være opfyldt og ikke kræve særlig opmærksomhed. På eks. bygninger ses ofte større ujævnheder i tagfladernes plan, dels som følge af unøjagtig udførelse (håndhugget tømmer fx) og dels som følge af sætninger o.l. Ved traditionelle tagdækningsmaterialer som fx teglsten, vil man ofte undgå at oprette sådanne ujævnheder, hvis disse ligger inden for hvad tagdækningen kan optage, da en sådan opretning kan give en bygningen et uønsket nyt udseende. Solcelle-paneler har ikke samme fleksibilitet som tagdækningsmaterialer i små formater (fx teglsten) og vil derfor som oftest kræve opregning af den eks. underliggende konstruktion. Krav til undertag m.m. Næsten alle nye tagkonstruktioner udføres med undertag i dag. Ligeledes indføres typisk undertag ved udskiftning af tagdækningen på eks. bygninger. Undtaget herfra er papdækninger, der udføres på fast underlag af brædder eller plade. Undertagets funktion under et solcelle-anlæg vil ikke adskille sig fra den funktion, det har under andre tagdækningsmaterialer, nemlig at være en ekstra sikkerhed mod indtrængen af vand i tagkonstruktionen i form af nedbør, der måtte slippe gennem tagdækningen (fygesne) samt i form af kondensvand der opstår på tagdækningsmaterialets underside. Da solcelle-paneler i modsætning til fx tagsten er upermeable er det sidstnævnte absolut en mulighed. Som nævnt falder solcelle-anlægs effektivitet ved høje temperaturer, hvorfor leverandørerne typisk stiller krav om en effektiv ventilation af hulrummet mellem solcelle-panelerne og undertaget for at bortlede den uønskede varme der opstår her specielt i sommerhalvåret. Derfor udsætter solcelle-paneler ikke undertaget for højere temperaturer, end hvad der kan forekomme ved andre tagdækninger. Endvidere udgør solcelle-panelerne en tæt og ugennemskinnelig overflade, hvorfor de heller ikke udsætter undertaget for UVpåvirkninger, som går ud over, hvad der er tilfældet med andre tætte tagdækninger. 38

40 Det vil således som hovedregel være naturligt at anvende samme undertag såvel under solcelle-paneler som under bygningens øvrige tagdækning. Under alle omstændigheder er det tilrådeligt, at valg af undertag sker efter de retningslinier, som er fastlagt af DUKO (Dansk Undertagsklassifikationsordning Aps). Ved bygninger med papdækning (typisk med 2 paplag) på fast underlag vil det, i hvert fald hvis solcellepaneler og papdækning optræder side om side, undertiden være enklest at lade tagunderlag og det ene paplag gå igennem under solcelle-anlægget. Generelt vil det ovenfor nævnte krav til ventilation under solcelle-panelerne umuliggøre, at disse kan anvendes i tagkonstruktioner, hvor der indgår dampbremse efter hygrodiode-principper, da dennes funktionsmåde ikke kan forenes med, at konstruktionen ventileres. Sammenbygning med anden tagdækning De overvejelser om samspillet mellem et solcelle-anlæg og den øvrige tagdækning, som skal gøres i relation til en bygnings arkitektur, er behandlet under kapitel Klarlægning af de bygningsmæssige betingelser for modulering af solcelle-anlæg s. 35. Rent byggeteknisk kan solcelle-paneler principielt sammenbygges med alle gængse tagdækningsmaterialer. Dette gælder hvad enten sammenbygning alene sker ved rygningen, hvor der er tale om en hel tagflade beklædt med solcelle-paneler, eller ved solcelle-anlæggets kanter, hvor dette indgår i en tagflade med anden tagdækning. Det byggeteknisk afgørende her er, at detaljeringen af anlæggets over- og underkanter sikrer tilstrækkelig passage af ventilationsluft under panelerne jf. ovenstående. Klarlægning af de elektriske elementer Sektioner og panelgruppe Ved større anlæg vil det være en fordel at samle solceller i sektioner og panelgrupper. Hver sektion vil bestå af et antal panelgrupper, som igen vil bestå af et antal solcellepaneler. Ved opdeling i sektioner, kan solcellepaneler af samme størrelse eller ydelse samles i panelgrupper og hermed tilpasses vekselretteren.. De enkelte panelgruppers udtag samles i parallelkoblingsbokse, som igen tilsluttes hver deres sektions vekselretter. 39

41 Nedenfor er vist et eksempel på en uhensigtsmæssig el-kobling. Til højre er hver sektion vist med forskellig farve. Hver sin sektion har sin størrelse/ydelse og hver sin vekselretter. I alt er der 21 forskellige solcellepaneler, hvilket hverken giver en økonomisk eller driftsteknisk optimal løsning. Fordelen ved at opdele anlægget i sektioner og grupper af samme størrelse er at: Skygger, defekte paneler eller paneler, der svigter, ikke samme grad påvirker anlæggets samlede ydelse, men kun panelgruppens ydelse. Ledningsdimensionen kan holdes nede. Der kan anvendes flere, mindre og billigere vekselrettere med samme spændingsvindue og dermed undgås lange jævnstrømskabler. 40

42 Føringsveje / synlighed Det er vigtigt at planlægge kabelføringsveje og muligheden for serviceadgang til installationerne tidligt i projekteringsfasen. Heraf skal de primære kabelføringsveje og ledningsdimensioner afklares, hvorefter størrelsen og placering af skakte kan fastsættes. Her er det vigtigt, at kabelføringsvejene koordineres med hensyn til de øvrige elinstallationer i projektet. Man skal være opmærksom på, at der er forskel på jævnstrøm (fra solcellemoduler til vekselretter) og vekselstrøm (øvrige strømføring i en bygning). Ved jævnstrøm kan der ved brud, isolationsfejl eller andre skader på kablet dannes en lysbue. Kabeltype og installationsmåde for jævnstrøm skal derfor vælges, så denne risiko udelukkes. Typiske retningslinjer for føringsveje og ledningsdimensioner: Der skal afsættes føringsveje til sol-kabler i nybyggeri Sol-kabler skal trækkes i selvstændige kabelbakker eller tomrør for at adskille kabler med jævnstrøm og vekselstrøm. Føringsvejene skal udføres af den til byggeriet tilknyttede elektriker. Typiske er dimensionerne for et standard installationskabel (jævnstrøm) til mindre byggeri 2x10mm² pr. gruppe / vekselretter Typiske er dimensionerne for et standard installationskabel (jævnstrøm) til større byggeri 2x16mm² pr. gruppe / vekselretter 41

43 Når de overordnede rammer for kabelføringen er på plads, kan gennemføringer i tagkonstruktionen, fra solcelle-panelerne til vekselretteren, planlægges: Ved tagkonstruktioner med undertag skal disse udføres efter retningslinier for det aktuelle undertagsfabrikat. Ved tagkonstruktioner med underpap på tagunderlag kan fx monteres ventilationsstutse med krave Generelt skal der stræbes efter så få gennemføringer i klimaskærmen som muligt! Når ledningerne er først igennem taget, kan man med fordel samle de enkelte solcelle-panel-grupper i en parallelkoblingsboks. Herfra kan man med et standard installationskabel forbinde parallelkoblingsboksen med vekselretteren. Vekselrettere, parallelkoblingsbokse og tilgængelighed Der vil altid skulle bruges en eller flere vekselrettere i nettilsluttede solcelle-anlæg. Dette gælder også, selv om solcelle-anlægget ikke opdeles i sektioner og panelgrupper. Vekselretteren er den komponent som konverter DC (jævnstrøm) om til AC (vekselstrøm 230V). Herefter kan den producerede el bruges lokalt eller ledes ud på det offentlige elnet. Vekselrettere og parallelkoblingsbokse skal være tilgængelige for eftersyn og service. Ved konverteringsprocessen fra jævnstrøm til vekselstrøm udvikles der varme, og en smule højfrekvent støj. Vekselretteren bør placeres et køligt og/eller rimelig ventileret sted, da en for høj temperatur i vekselretteren dels reducerer dens levetid, og dels kan føre til, at den ind imellem må begrænse effekten fra solcellerne for at undgå overbelastning. Placering af vekselretteren kan derfor f.eks. være i et teknikrum/bryggers. Hvor stort et vægareal der er nødvendigt for montering af vekselretteren kan findes i fabrikantoplysninger. Parallelkoblingsboksene kan med fordel placeres de samme steder, hvorfra de nemt kan tilsluttes vekselretteren. 42

44 Den elektriske installation Som ved alle andre el-installationer i Danmark skal Stærkstrømsbekendtgørelsen Afsnit 6 overholdes. Man skal dog være opmærksom på afsnit 6A, Kapitel 712, hvor der er specifikke bestemmelser for elektriske installationer for solcellesystemer. Hovedtavle og nettilslutning Vekselretterne tilkobles elmåleren til registrering af den samlede ydelse. Elmåleren skal enten kunne køre baglæns, eller også skal ejendommen udstyres med en dobbeltmåler. Ved eks. bygninger skal måleren som oftest udskiftes. Når vekselretteren er tilkoblet elmåleren kan strømmen bruges lokalt. Ved overproduktion sendes strømmen forbi hovedtavlen for ejendommen og ud på det offentlige elnet. Tilslutning af et solcelle-anlæg til el nettet skal udføres af en autoriseret elinstallatør, som har pligt til at give meddelelse herom til områdets forsyningsselskab. Ved flerfamilieboliger kan tilslutning under nettomålingsordningen ske på flere måder: 1. Anlægget tilsluttes 1 bolig 2. Anlægget tilsluttes flere boliger 3. Anlægget opdeles efter boligantal Anlægget opdeles i mindre anlæg svarende til ét til hver lejlighed i ejendommen. Her får hver lejlighed installeret en selvstændig solcellekreds med kabelføring, vekselretter, m.m., hvorefter elproduktionen registreres lokalt. Dette medfører at installationsudgifterne ved opdeling af anlæg og fordeling over flere tilslutninger stiger og hermed forringes anlæggets forrentning. 4. Tilslutning til fællesanlæg Anlægget tilsluttes ejendommens fællesinstallation til dækning af fællesforbruget. Fritagelsen for afgiftspligten fra el for solcelle-anlæg indebærer her, at fællesforbruget er større end produktionen af el. Hvis produktionen overstiger fællesforbruget bliver ejendommen betragtet som el-producent og falder derfor ind under ordningen for andre bygningskategorier, jf. kapitlet om Andre bygningskategorier, s. 23. Dette er desuden generelt for nettomåleordningen. 5. Hoved- og bimålere Flerfamilieboliger uden fællesforbrug kan stifte et indkøbslaug. Her installeres en hovedmåler til registrering af ejendommens samlede el-forbrug og produktionen fra solcelle-anlægget. Der installeres ligeledes bimålere til registrering af de individuelle husstandes el-forbrug. Afregningen til elproducenten sker ud fra forbruget registreret i hovedmåleren, mens den interne afregning sker ud fra bimålere. Det økonomisk optimale er at tilslutte som anført i pkt.5, herved undgås fordelingsproblemer, idet alle får del i besparelsen fra solcelle-anlægget. Ulempen ved pkt.1 er, at alle lejligheder skal deles om udgiften til anlægget, og kun en lejlighed får glæde af den producerede solcellestrøm. Indtægterne fra anlægget skal herefter fordeles iblandt de øvrige beboe- 43

45 re. Desuden kan elmåleren være spæret for tilbageløb og i tilfælde af overproduktion vil ikke registreres og vil derfor ikke komme ejerne til gode. Dette vil indebære ekstraudgifter til udskiftning af elmåler. Ulempen ved pkt.2 er, at omkostningerne ved fordeling over flere tilslutninger stiger og dermed forringer anlæggets forrentning. Der kan endvidere være problemer med at blande installationer sammen, ligesom installationsomkostningerne stiger, hvis flere forbrugere skal aftage strøm fra samme anlæg. Ulempen ved pkt. 3 er, at omkostningerne vil stige ved opdeling af anlægget. Det kan desuden give problemer med fordelingen af solcellearealer og dertilhørende produceret solcellestrøm pr. lejlighed, lige som variationer i skygge-forhold kan give skævheder i. Ulempen ved pkt. 5 er, at nogen skal administrere fordelingen af forbrug mellem de enkelte deltagere på basis af bimålernes udvisende. Dette gøres ikke af forsyningsselskab. Profilsystem En vigtig faktor ved valg af profilsystem er ud fra et el-teknisk synspunkt, at profilsystemet sikrer en enkel og hurtig udførelse af det kontakterings-arbejde, som er en del af montage-processen. Dette vil samtidig være ensbetydende med at senere indgreb i den elektriske kontaktering ligeledes vil være en enkel proces. Eksempler på indbygningsdetaljer I bilag 2 vises en række eksempler på indbygningsdetaljer ved tagintegrerede solcelle-anlæg. Kombinationsmulighederne med hensyn til tagmaterialer, taghældning m.m. er naturligvis utallige, og de viste detalje-eksempler belyser således blot en række almindeligt forekommende situationer. Detalje-eksemplerne skal alene forstås som kilde til inspiration. Specifikke projekter til integration af solcelle-anlæg forudsættes udført af personer, der er teknisk sagkyndige på de enkelte områder. Detaljeeksemplerne skal underkastes kritisk bearbejdning af de aktuelle rådgivere i relation til anvendelse i specifikke projekter. Anvendelsen af detalje-eksemplerne fritager ikke disse rådgivere for deres sædvanlige ansvar. Projektgruppen bag denne publikation kan således ikke gøres ansvarlig for anvendelsen af detaljeeksemplerne i praksis. Som nævnt i kapitlet Sadeltag, s. 32 vil sammenstillingen af solcelle-panaler med traditionelle tagmaterialer på modstående eller tilstødende tagflader på huse med sadeltag meget let kunne vise sig at være æstetisk uacceptabel. Detalje-eksemplerne giver et bud på håndteringen af denne arkitektoniske problemstilling ved, at tagkanterne ved såvel tagenes solcelle-side som deres side med almindelig tagdækning er behandlet på samme måde. Der arbejdes i disse eksempler med en udformning, hvor de får karakter af en bort af samme materiale ved tagfod, gavle og rygning. På denne måde kan man opnå, at husets tagflader trods deres forskellige karakter alligevel får en vis lighed. Der vil som regel være behov for at føre kabler fra solcelle-panelerne gennem undertaget til underliggende invertere, men der er i detalje-eksemplerne ikke vist eksempler herpå. I kapitel Projektforslag / forprojekt lægges der under kapitlet Klarlægning af de bygningsmæssige betingelser for modulering af solcelle-anlæg, s. 35 og Krav til undertag m.m., s. 38 op til, at valg af undertag sker efter de retningslinier, som er fastlagt af DUKO (Dansk Undertagsklassifikationsordning Aps). Antallet af sådanne undertags-fabrikater er stort, og det er ikke muligt at angive generelle retningslinier for hvorle- 44

46 des disse kabelgennemføringer skal udføres. Men de enkelte undertags-fabrikater har specifikke retningsliner for forskellige former for gennembrydning, og det er af afgørende betydning, at disse følges. 3.4 Fase 3 Projektering Alle væsentlige projektmæssige undersøgelse og beslutninger er taget i de tidligere projekteringsfaser (fase 1 og fase 2 gennem en Integreret Design Proces), hvorfor arbejdet i fase 3 begrænses til at bestå i formalisering af alle centrale beslutninger. Bruges der mere tid her end i fase 2, er arbejdet i workshoppen ikke gjort godt nok. Fase 3 Hovedprojekt Udbud Hovedprojekt Workshoppen som omtalt i kapitel 3.3 Fase 2 Workshop, og herunder de forudgående projekteringsfaser som er gennemgået i kapitel Skitseprojekt og kapitel Projektforslag / forprojekt, munder ud i udarbejdelsen af et såkaldt Hovedprojekt. Hovedprojektet fastlægger opgaven entydigt og med en sådan detaljeringsgrad, at denne kan danne grundlag for endelig afklaring af byggetilladelsens betingelser samt for udbud, kontrahering og udførelse. Projektfærdiggørelse Beskrivelser Normalt er alle væsentlige beslutninger taget i tidligere projekteringsfaser, ligesom hovedprojektet også kun sjældent føjer noget væsentligt til et projekts detaljering. Den væsentligste oparbejdning af projektet i denne fase består således i, at projektmaterialet udbygges med beskrivelser i form af Byggesagsbeskrivelse, der fastlæger en række overordnede forhold (herunder juridiske) vedrørende byggearbejdet og Arbejdsbeskrivelser, der, suppleret af tegningerne, udgør grundlaget for udførelsen af de enkelte arbejder / bygningsdele. Så ud over en sidste afpudsning af detaljer omkring solcelle-anlæggets indbygning m.m. indebærer denne fase primært, at der skal tages endelig stilling til nogle udbudstekniske aspekter forud for udarbejdelsen af den specifikke Arbejdsbeskrivelse for solcelle-arbejde. Dette forhold er nærmere behandlet under kapitel 4 Skabelon til håndtering af udbudssituationen 45

47 Valg og dimensionering af vekselretter Valg og dimensionering af vekselretter/e er en iteraktiv proces, som har sammenhæng med antallet af solcellepaneler og hvordan de sammenkobles og evt. også med paneltyper/størrelser eller tagfladeareal, der ønskes anvendt til solceller. Som udgangspunkt har man i forprojektet ud fra det ønskede tagfladeareal til solceller valgt paneltype og - størrelse samt det tilhørende antal solcellepaneler, der kan integreres i tagfladen. Ud fra panelernes installerede nominerede effekt samt en valgt økonomisk dimensioneringsfaktor, som afhænger af solcelle-anlæggets orientering og hældning, kan man bestemme vekselretterens nominelle indgangseffekt. Man vil derfor vælge en eller flere vekselrettere, som enkeltvis eller samlet har denne indgangseffekt. Den valgte vekselretter vil have nogle specifikationer som f.eks. indgangsspændings-område, maksimal DC-indgangsspænding samt maksimal DC-indgangsstrøm. Årstids- og driftsmæssige bestemte temperatursvingninger for solcellerne betyder, at der er meget store forskelle på den spænding, som leveres fra solcellepanelerne til vekselretteren. Disse varierende forhold skal vekselretteren kunne håndtere. Derudover vil der være nogle forhold omkring minimal og maksimal belastning af vekselretteren, som også skal tages i betragtning. Ud fra vekselretterens indgangsspændingsområde samt den mindste og største forekommende spænding for et panel kan det minimale og maksimale antal paneler i serie bestemmes. Indenfor dette interval skal man finde et antal (strenge), som går op med det antal solcellepaneler, der ønskes integreret i tagfladen. Det skal derefter kontrolleres, at man med den resulterende elektriske sammenkobling af solcellepaneler kan overholde vekselretterens specifikationer. Hvis en eller begge af de to sidstnævnte punkter ikke kan imødekommes, kan man enten vælge nogle andre vekselrettere og gå processen gennem igen, eller, hvis dette ikke er muligt, kan man blive nødt til at opsætte dummies eller gå tilbage til fasen i forprojektet, og vælge nogle andre paneltyper/størrelser og/eller revidere det tagfladeareal, som skal bruges til solceller. Som det kan ses af ovenstående, kan man altså blive nødt til gennemgå processen med at sammensætte en mulig kombination af solcellepaneler og vekselretter/e flere gange ligesom processen kan række ind i fasen med forprojekt. Kabler Normalt anbefales, at ledningstabet ved fuldlast ikke må være større end 3% af solcellepanelernes samlede nominelle effekt. Kablernes skal dimensioneres, så kravet om ledningstab overholdes samtidig med, at kablerne skal kunne bære den aktuelle strøm. Anlægsydelse En omtrentlig anlægsydelse for et solcelle-anlæg kan bestemmes vha. en overslagsberegning, hvis der er tale om et anlæg, der ikke påvirkes af skygger m.v. Som et eksempel kan der på hjemmesiden for SolEnergiCentret, der er under Teknologisk Institut findes en projekteringsvejlednig via følgende link: Det kan også være ønskeligt at få en mere præcis beregning af et givet solcelle-anlægs ydelse, hvilket eksempelvis kan foretages med et detaljeret simuleringsprogram som PVSyst, der også samtidig kan bruges undervejs i designprocessen. Brug af dette program giver også mulighed for at evaluere skyggers betydning for ydelsen. For at kunne modellere et solcelle-anlæg i et sådant simuleringsprogram kræves dog oplysninger om mange parametre for solcellepaneler og vekselrettere, eventuelle skyggegivere samt omkringliggende bygninger m.v. Brug af simuleringsprogrammet er forholdsvis tidskrævende og kræver indgående kendskab til solcelle-anlæg. 46

48 4 Skabelon til håndtering af udbudssituationen 4.1 Bygherrerollen I relation til etablering af solcelle-anlæg kan bygherrebegrebet, som ved alle andre udbuds- og entreprise-juridiske forhold, principielt opdeles i hovedkategorier: Offentlige bygherrer Private bygherrer Af disse er de offentlige bygherrer (som uddybet nedenstående) forpligtet til en bestemt adfærd i forbindelse med prisindhentning og kontrahering på- og udførelse af solcelle-anlæg mens private bygherrers adfærd generelt er ureguleret. Uanset at private bygherrers adfærd er ureguleret, vil det dog ofte være sådan, at disse (især ved større projekter) vælger at håndtere deres udbud på samme måde, som hvis de var underlagt regulering, dvs. primært efter retningslinierne i AB92 og Tilbudsloven (se nedenstående). 47

49 4.1.1 Offentlige og offentligretlige bygherrer m.fl. Definition Denne kategori omfatter: Offentlige bygherrer Offentligretlige bygherrer Private bygherrer, som modtager offentlig støtte i et vist omfang (fx byfornyelsesmidler) For de to sidstnævnte bygherre-typer gælder det, at det er nogle ret komplicerede regler, der afgør om man som bygherre er omfattet af disse, hvorfor dette forhold nøje skal undersøges i hvert enkelt tilfælde. Reguleret område Ved prisindhentning, kontrahering m.m. i forbindelse med arbejder og leverancer ved byggeri er bygherrekategorien Offentlige og offentligretlige bygherrer m.fl. underlagt en række nationale og overnationale bestemmelser. Primært handler disse om, at: Forholdet mellem bygherre og entreprenør / leverandør før, under og efter arbejdsudførelsen skal være reguleret af AB92, der kan karakteriseres som en slags juridisk grundlov for byggeriet Prisindhentning skal ske i overensstemmelse med bestemmelserne i Tilbudsloven Entrepriseforholdet skal være underlagt Cirkulære om pris og tid på bygge- og anlægsarbejder. Udbud skal ske i overensstemmelse med EU s Udbudsdirektiv, som bl. a. indebærer, at bestemte leverandører / fabrikater ikke må favoriseres Tilbudsloven foreskriver som udgangspunkt, at prisindhentning skal ske i konkurrence, dvs. ved licitation. Denne kan være: Offentlig hvor interesserede tilbudsgivere indkaldes via annoncering Begrænset hvor bygherren retter henvendelse til en mindre kreds (typisk min. 3 og maks. 5) for at få bud herfra. Der er enkelte muligheder for at fravige disse bestemmelser, fx hvis der kun er 1 eller 2 firmaer (i EU), der kan påtage sig den aktuelle opgave. Der er i de senere år åbnet mulighed for, at man forsøgsmæssigt kan gennemføre projektudvikling og prisdannelse i en såkaldt partnering-proces. Dette kræver speciel tilladelse fra de aktuelle tilsynsførende myndigheder i hvert enkelt tilfælde. Processen indebærer, at bygherren i samarbejde med 1 entreprenør (typisk total eller hovedentreprenør) udvikler og gennemfører et byggeprojekt Private bygherrer Definition Denne bygherre-kategori omfatter: Privatpersoner Privatejede selskaber 48

50 Private foreninger / fonde (uden- eller med begrænset offentlig støtte) o.l. Denne kategori, der principielt alene disponerer over egne økonomi-ressourcer, kan handle helt frit med hensyn til måden, hvorpå der indhentes priser og kontraheres ved arbejder og leverancer i forbindelse med byggeri. Men for sidstnævnte bygherre-type er det jf. ovenstående vigtigt at undersøge om omfang / art af den offentlige støtte er så begrænset, at man kan handle frit. Ureguleret område Tilbudsloven gælder ikke for private bygherrer, og der er således ikke krav om, at indhentning af priser skal ske ved licitation, lige som der heller ikke er adfærdsregulerende bestemmelser hvis man af egen vilje afholder licitation. Ligeledes gælder, at det ikke er obligatorisk at anvende AB92 til regulering af forholdet mellem bygherre og entreprenør / leverandør før, under og efter entreprise-udførelsen, men det kan stærkt anbefales, at lægge dette regelsæt til grund alligevel, da det indebærer flere fordele for begge parter. 4.2 Rådgiverrollen Som alle andre bygningsdele skal solcelle-anlæg projekteres inden de produceres og indbygges i en bygning. Hvor pris skal indhentes i konkurrence vil dette normalt indebære, at solcelle-anlægget skal projekteres med en detaljeringsgrad, der lever op til kravene til udbudsmateriale jf. Cirkulære om pris og tid på bygge- og anlægsarbejder. Dette medfører behov for rådgivning og projektudarbejdelse, hvilket kan håndteres efter flere modeller som gennemgås efterfølgende. De angivne modeller for rådgivning kan alle praktiseres i forbindelse med de organisatoriske former ved arbejdsudførelsen, som er beskrevet i kapitel 4.4 Entreprenørrollen. Men det skal i den forbindelse nævnes, at bygherrens indflydelse på- og kontrol med planlægning og udførelse af solcelle-anlæg, hvor der er tale om totalentreprise ofte vil være stærkt reduceret i forhold til andre entrepriseformer Model 1, traditionel el-ingeniør rådgivning Ved større byggeprojekter, som i forvejen har tilknyttet en el-ingeniør, kunne man forestille sig, det var denne, som også lavede et projektmateriale til bygningens solcelle-anlæg. Fordele Begrænser antallet af samarbejdsrelationer i projekterings- og udførelsesfaserne Muliggør udbud i konkurrence uden formelle eller uformelle bindinger til entreprenører Ulemper Den almindelige el-ingeniør risikerer at begive sig ud på ukendt territorium Dette vil oftest være tilfældet så længe teknologien er ny, og hvor kun ganske få rådgivere har indgående kendskab til alle detaljer i et solcelle-anlæg. I praksis er det de færreste el-ingeniører, som har en viden på dette område, der matcher solcelle-entreprenørernes Model 2, tilknytning af speciel solcellerådgiver Projektet tilknyttes en rådgiver, som er specialiseret i solcelle-anlæg. Specialisten skal have udført et (større) antal anlæg af den påtænkte type, og helst også af andre typer. En afprøvet model i lande, hvor solcelle- 49

51 teknologien har større udbredelse end i Danmark, og hvor der findes egentlige solcellerådgivere, der er projekt-developere. Fordele Sikrer en ekspertise på rådgiversiden, der mindst matcher solcelle-entreprenørernes Muliggør udbud i konkurrence uden formelle eller uformelle bindinger til entreprenører Ulemper Øger antallet af samarbejdsrelationer i projekterings- og udførelsesfaserne Model 3, entreprenøren som med-rådgiver Det princip for udvikling af solcelle-anlæg, som beskrives i kapitel 3.3 Fase 2 Workshop indebærer inddragelse af solcelle-ekspertise på et tidligt niveau i udviklingsprocessen. Denne ekspertise kan det være vanskeligt at få adgang til som nævnt i kapitel Model 1, traditionel elingeniør rådgivning(manglende ekspertise) og kapitel Model 2, tilknytning af speciel solcellerådgiver (begrænset antal eksperter). Dette indebærer, at man, som supplement til projektets almindelige el-ingeniør viden, kan overveje at indhente solcelleteknisk ekspertise udefra, fx ved inddragelse af en mulig solcelle-entreprenør i udviklingsprocessen. Men nævnte udviklingsmodel lægger op til, at dette sker på et tidspunkt, hvor bygherrer, der er underlagt krav om udbud, endnu ikke må binde sig til en bestemt leverandør / entreprenør. Denne situation er imidlertid ikke principielt forskellig fra tilsvarende situationer i dagens projekteringspraksis, hvor ofte forekommer, at rådgivere i projekteringsfasen, i et omfang der rækker langt ud over traditionel katalog-anvendelse, må trække på viden, som kun findes hos producenter / leverandører / entreprenører. Nu kan man ikke generelt forvente, at disse stiller deres ekspertise til rådighed uden betingelser. Men hvor der er krav om udbud, er det almindeligt, at metoden kan praktiseres ved, at man stiller den hjælpende i udsigt, at vedkommende bliver 1 af fx 3 indbudte ved en efterfølgende licitation i fagentreprise, eller bliver bragt i spil i forhold til indbudte hovedentreprenører. Modellen kan også praktiseres efter partnering-princippet (dvs. uden udbud), hvis bygherren må benytte dette. Fordele Sikrer at projektets almindelige elingeniør bevarer det samlede overblik over et el-tekniske område. Sikrer tilstedeværelse af en ekspertise i projektudviklingsprocessen, som indebærer, at mulige tekniske hurdler principielt er blevet vendt inden udbud / udførelse. Metoden sikrer tilstedeværelse af en ekspertise i projektudviklingsprocessen, som indebærer udbud i konkurrence efter principperne for funktionsudbud Ulemper Hvor bygherrer er underlagt krav om udbud, vil antallet af tilbudsgivere i almindelighed ikke kunne overstige 3. 50

52 4.3 Principper for prisindhentning Model 1: Prisindhentning uden udbud Bygherrer, der ikke er underlagt krav om udbud, kan vælge at kontrahere med en solcelle-entreprenør uden at denne er udpeget som lavestbydende ved en licitation. Dette kan ske efter 2 principper: Arbejdet udføres i regning efter medgået tid og forbrug Entreprenøren afgiver et såkaldt underhåndsbud inden arbejdet igangsættes Fordele Projektet kan udvikles efter partnering-princippet med deraf følgende optimal udnyttelse af entreprenørens ekspertise til sikring af, at mulige tekniske hurdler bliver afklaret inden udførelse. Korte kommunikationsveje mellem bygherre, rådgivere og entreprenør Ulemper Manglende konkurrence kan påvirke prisdannelse Model 2: Prisindhentning ved udbud Bygherrer kan vælge at indhente priser ved licitation efter udbud, enten fordi de er forpligtede hertil eller fordi de frivilligt selv vælger det. Førstnævnte bygherrer skal ved deres udbud følge bestemmelserne i Tilbudsloven. Et udbud efter Tilbudsloven kan være offentligt eller begrænset. Ved den første form rettes henvendelse om at byge til en ubestemt kreds. Ved den anden form rettes opfordringen direkte og alene til dem, fra hvem tilbud ønskes. Ordren skal iflg. tilbudsloven efter licitationen tildeles: Det laveste bud Eller det økonomisk mest fordelagtige bud under hensyntagen til forskellige kriterier, som varierer efter den pågældende ordre, fx pris, byggetid, driftsomkostninger, rentabilitet, teknisk værdi og påvirkning på miljøet. I praksis vil det kun være i forbindelse med entrepriseformen fagentreprise, at bygherren kan øve indflydelse på disse forhold i relation til solcelle-anlæg, da solcelle-arbejdet ved entrepriseformerne hoved- og totalentreprise vil være en underentreprise, hvor det principielt er hoved- / totalentreprenøren, der vælger sine underentreprenører. På dette tidspunkt, hvor solcelle-teknologien fortsat er relativt ny og uprøvet, vil det være tilrådeligt at anvende udbudsformen begrænset udbud, for på denne måde at sikre sig, at det er seriøse firmaer, der kommer i spil som tilbudsgivere. Fordele Konkurrence-momentet kan øve gunstig indflydelse på prisdannelsen Ulemper Udbud medfører udgift til fremstilling af udbudsprojekt, hvilket skal vejes op mod ovennævnte prisfordel. 51

53 Risiko for useriøse entreprenører, hvis udbud ikke gøres begrænset 4.4 Entreprenørrollen Overvejelser om organisationsform Et byggearbejde vil organisatorisk kunne afvikles som: Fagentreprise, hvor det retlige aftaleforhold er direkte mellem bygherren og de enkelte fagentreprenører Hovedentreprise, hvor det retlige aftaleforhold er direkte mellem bygherren og hovedentreprenøren, der igen entrerer med underentreprenører Totalentreprise, der entreprisemæssigt fungerer som hovedentreprise, men hvor også rådgivningsydelserne indgår i totalentreprenørens ydelse. Usikkerhed ved ny teknologi Det er en kendt sag, at al ny teknologi er omgærdet med en vis usikkerhed. Dette forhold resulterer, når det gælder prissætning, ofte i at tilbudsgiver søger gardere sig ved at kapitalisere usikkerheden, dvs. afgive en urealistisk høj pris. Dette gælder ikke mindst i perioder med høj aktivitet i byggesektoren, hvor den innovations-sky er tilbøjelig til at vælge det usikre fra. Men samtidig gælder, at prisen på den nye teknologi typisk falder efterhånden som den almindeliggøres og dermed afmystificeres, et fænomen der er kendt fra talrige forløb ved indførelse af ny teknologi. Afmystificering af solcelle-teknologien For at modvirke, at prisdannelsen omkring solcelle-anlæg bliver ramt af ovennævnte stress-fænomen, er det vigtigt, at arbejdet med produktion og montering af solcelle-anlæg: Indgår i byggeprisen med så få mellemhandlere som muligt Overlades til et firma, der har solcelle-anlæg som sit speciale I praksis gøres dette ved, at solcelle-arbejdet ved byggeri i: Fagentreprise gøres til en selvstændig entreprise Hoved- eller totalentreprise gøres til en selvstændig underentreprise under hoved- eller totalentreprenør Solcelle-(under)entreprisen afgrænses fysisk således, at alle arbejder med bygningsdele under andre entrepriser, der grænser op til solcelle-anlægget, er helt traditionelle og ukomplicerede. 52

54 Ved at gøre solcelle-arbejdet til en selvstændig (under)entreprise undgår man, at en mellemhandlerentreprenør kapitaliserer sin usikkerhed med forkert pris til følge. Seriøse producenter / montører af solcelle-anlæg er fuldt ud i stand til at agere som selvstændige fagentreprenører, så der er ingen argumenter for ikke at lade dem gøre det. Tilgrænsende arbejder Med en entrepriseafgrænsning som ovenfor nævnt byder den selvstændige solcelle-entreprise ikke på specielle forhold, hvad angår grænsefladerne til de entreprenører, der udfører tilstødende bygningsdele ved solcelle-anlæg idet underlags-konstruktionen typisk vil være traditionelt tømrerarbejde (lægter) eller ved glasoverdækninger, smedearbejde (stålåse). arbejdet med udførelsen af diverse tilslutning (rygninger, vindskeder ved gavle, inddækninger i tagfladen o.l.) også vil typisk ligge inden for, hvad der kan udføres af almindelige håndværkere (fx blikkenslager) uden særlige forudsætninger. den el-installatør, der udfører bygningens almindelige el-installationer, heller ikke støde på noget ukendt i forbindelse solcelle-anlæg. Hans arbejde vil typisk bestå i at udføre evt. tomrørsinstallationer for solcelle-anlæggets kabelføringer samt at forbinde solcelle-anlæggets inverter på dennes netside, hvilket er helt almindelige el-installationsarbejder. Der er således ikke tale om, at indbygningen af solcelle-anlæg stiller krav til de entreprenører, der udfører tilstødende bygningsdele, som ikke umiddelbart kan opfyldes af disse. Ovennævnte eksempler er derfor et bud på, hvor entreprisegrænserne mellem solcelle-entreprenøren og de tilgrænsende entrepriser med fordel kan ligge. Underentrepriser Noget andet er så, at solcelle-entreprenøren undertiden selv kan vælge at entrere med bygningens elinstallatør om udførelsen af evt. autorisationskrævende kontakterings-arbejde på selve solcelle-anlægget. Dette kan være en fordel, da han har sin gang på byggepladsen alligevel, men her er det solcelleentreprenøren, der på baggrund af sine erfaringer kan vurdere, om prisen indeholder forskrækkelsestillæg. Inddragelse af entreprenør-viden i projekteringsfasen Ud over at sikre rigtig prisdannelse som ovenfor beskrevet har princippet om at selvstændiggøre solcelleentreprisen også et andet vigtigt aspekt. Det indebærer mulighed for inddragelse af entreprenør-viden i projekteringsprocessen, som beskrevet i kapitel Model 3, entreprenøren som med-rådgiver Princippet med selvstændiggørelse af solcelle-arbejdet til en fagentreprise kan opsummeres således: Fordele Solcelle-arbejdet udføres i regi af en, der har dette som sit speciale, med gunstig prisdannelse til følge. Ansvaret for samtlige delarbejder, der indgår i solcelle-anlægget findes hos en enkelt entreprenør. Mulighed for at inddrage entreprenøren fra starten af udviklingsprocessen med henblik på at finde den bedste og billigste løsning, der passer ind i netop dette byggeri. Vejen mellem bygherre / rådgivere og entreprenør bliver kort. En meget moderne form med fokus på at skære omkostninger og mindske gnidninger mellem de forskellige aktører under udførelse. Alle ønsker bedst mulig løsning og netværk. 53

55 Ulemper Endnu en entreprise føjet til byggepladsens måske allerede mange aktører. Andre entreprenører kan have svært ved at acceptere, at solcelleleverandørens fagfolk udfører arbejde på pladsen. 4.5 Projektmaterialet Traditionelt projektmateriale Denne type projektmateriale indebærer, at alt er nøje detail-projekteret og beskrevet, således som det også normalt er kravet til udbudsmateriale til udbud med fast pris og tid. Traditionelt projektmateriale vil typisk forekomme i forbindelse med rådgivning efter principperne, beskrevet i kapitel Model 2, tilknytning af speciel solcellerådgiver, hvor netop tilknytningen at en speciel solcellerådgiver lægger op til, at projektmaterialet skal have denne karakter. I forbindelse med meget specifikke tekniske komponenter, kan denne detaljeringsgrad undertiden konflikte med bestemmelserne for offentlige bygherrer i EU s Udbudsdirektiv, om at bestemte leverandører / fabrikater ikke må favoriseres Projektmateriale til funktions-udbud Problemstillingen med at overholde ovennævnte EU-bestemmelser kan ofte løses ved, at projektmaterialet lægget op til et såkaldt funktions-udbud. Inden for kravs-rammerne til udbudsmateriale til udbud med fast pris og tid opstiller udbuds-materialet til funktions-udbud nogle specifikationer (fx tekniske, geometriske, æstetiske osv.) som pågældende bygningsdel skal opfylde uden at denne er detail-projekteret af rådgiver. Projektmateriale til funktionsudbud vil typisk forekomme i forbindelse med rådgivning efter principperne, beskrevet i kapitel Model 1, traditionel el-ingeniør rådgivning samt kapitel Model 3, entreprenøren som med-rådgiver. Metoden indebærer ofte, at det er leverandøren / entreprenøren, der skal forestå den endelige detailprojektering, for at nyttiggøres den specialviden, der er i dette led således som nævnt under kapitel Model 3, entreprenøren som med-rådgiver. Ved projekter for bygherrer der er underlagt krav om udbud vil det være op til projektets rådgiver i hvert enkelt tilfælde at vurdere, hvor langt man kan gå i retning af at gøre sine specifikationer så konkrete, at det risikerer at konflikte med ovennævnte EU-bestemmelser. Men det er klart, at det gør den præcise udformning af tilstødende bygningsdele enklere og mere sikker, jo mere specifikke kravene er i materialet til funktions-udbud Entreprisegrænser Alle steder hvor klimaskærmen gennembrydes er der et potentielt entreprisegrænseproblem. Ligeledes skal der i teknikrummet være plads til vekselrettere lige som tavler skal være forberedt til solcelleinstallationen. Normalt kan en tidlig drøftelse og angivelse af løsninger forebygge mange senere problemer. Med andre ord skal man forberede for solcelle-installationen mht. gennemføringer og plads i el-tavler. De typiske entreprisegrænseproblemer er: 54

56 Tag- / facadegennemføringer Bortfalder garantien på berørte bygningsdele ved at solcelleentreprenøren laver gennemføringer? Teknikrum Er der støjkrav der skal overholdes? a. Ligger vekselretteren op af soveværelset, andre rum i brug Er tavlen forberedt til solceller. Hvis ikke bortfalder tavlebyggerens garanti normalt. b. I nybyg kan man indregne det i den øvrige el-entreprise c. Ved retrofit kan man kun sætte bitavle op Kan ventilationskrav omkring vekselretteren imødekommes? d. Der skal være et givent frit areal omkring vekselretteren e. Omgivelsestemperaturen skal være under et givent niveau. Overgangs- / samlingsdåser Samlinger indenfor på et krybeloft kan give problemer i renoveringss sammenhæng, f. eks. a. Er loftet lukket b. Brandsikkerhed Kabelføring i huset a. Kan forhåndenværende bakker benyttes til solcelleinstallation? b. Skal der udføres supplerende kanaler? Hvem gør det? Alle ovenfor beskrevne forhold rummer konfliktstof i forhold til andre entrepriser. Normalt kan problemerne løses ved koordination tidligt i designfasen. Men ved retrofits opstår der normalt problemer, specielt ved taggennemføringsfasen. De enkelte entreprisegrænse-problemer er illustreret i Figur 6. Figur 6. Typiske entreprisegrænseproblemer i forbindelse med opsætning af tagintegrerede solcelle-anlæg. Tag- / Facade gennemføringer Kabelføring i huset Teknikum 55

57 5 Bygningsintegrerede solceller, perspektivering Som samlet afrunding på metodebeskrivelsen gives i dette afsnit et perspektiverende bud på en vedvarende energiteknologi. Endvidere påvises hvorfor behovet for en metodebeskrivelse til billiggørelse bygningsintegrerede solcelle-anlæg er påtrængende. PV/T er en ny, mindre kendt vedvarende energiteknologi, hvor der eksisterer tilsvarende barrierer for en prisbillig integration i bygninger. Dette er naturligt, da teknologien endnu ikke er velkendt og udbredt på de nordlige breddegrader. PV/T (PhotoVoltaic/Thermal module) er et kombineret solcelle- og solfangerpanel. Solcellepaneler producerer en stor mængde overskudsvarme under produktionen af solcellestrøm. Herved reduceres effektiviteten af solcellerne i takt med temperaturstigningen i panelerne. Denne overskudsvarme udnyttes via solfangerprincippet til at producere varmt brugsvand og/eller varmt vand samt luft til boligopvarmning. Fordelen ved princippet er, at en stor del af varmen fjernes fra panelerne via solfangerprincippet, hvorved der sker en øget produktion af strøm fra solcellerne samtidigt med at der kommer et supplement til boligopvarmning og/eller opvarmning af brugsvand. Her er det ligeledes vigtigt, at tænke PV/T ind ved projektstart for, at overkomme samme barrierer som eksisterer for solcellepaneler samtidigt med, at der skal tænkes yderligere rørføring og solfangerbeholder i metoden. Derfor er der behov for at udvikle en tilsvarende metodebeskrivelse for at imødekomme teknologien og gøre den attraktiv på det danske marked. 5.1 Metodens anvendelighed i øvrigt Nærværende metodebeskrivelse kan generelt anvendes i designfasen af byggeri og især som led i den Integrerede Energi Design (IED). Integreret energi design (IED) er en notation for en proces som skal skabe sammenhæng mellem form, funktion, arkitektur og energiforbrug i byggeri. Formålet er at fokusere på helheden og målene i byggefasen og om at undgå suboptimale løsninger. IED processen er en arbejdsmetode, der anvendes på projektforløbet fra programmering til aflevering. Her behandles energi på lige fod med funktion, arkitektur, økonomi m.m. for at tage hensyn til emnets dynamiske egenskaber. For at sikre dette skal alle byggeriets aktører (bygherrer, arkitekter, ingeniører, producenter, entreprenør og bruger) deltage i den integrerede designproces. Den grundlæggende tankegang i den traditionelle byggeproces versus. IED er illustreret i Figur 7. 56

58 Figur 6. Den grundlæggende tankegang i IED. I det store hele er der stor lighed mellem IED og metodebeskrivelsen i denne rapport. Ved at anvende metodebeskrivelsen i den integrerede design proces opnås: Bedre arkitektonisk integration af teknologiske løsninger Reduceret energiforbrug (= reduceret afhængighed af energipriser) Totale omkostninger (investering + drift) reduceres Færre fejl i byggeprojektet 57

59 6 Nøgletal og håndregler Et ideelt solcelleanlæg i Danmark kan opnå en årlig ydelse på op mod kwh pr. kw p installeret effekt. Den største ydelse opnås, når solcelleanlægget er orienteret mod syd med en hældning i forhold til vandret på 40. En afvigelse fra disse forhold betyder, at solcelleanlæggets ydelse reduceres. Hvis solcelleanlægget er orienteret indenfor +/- 40 fra syd og med en hældning på i forhold til vandret, vil reduktionen i ydelse dog være mindre end 10%. Af hensyn til den selvrensende effekt anbefales det typisk, at solcelleanlæg ikke opsættes med en hældning på mindre end 15 fra vandret. Det er vigtigt at undgå, at anlægget udsættes for såvel eksterne som interne skyggegivere, idet skygger på en del af solcellefeltet kan reducere ydelsen for det samlede anlæg betragteligt. Interne skyggegivere kan f.eks. være rammeprofiler, taghætter, antenner, kviste m.v., mens eksterne skyggegivere kan være nabobygninger, træer, master m.v. Anlægget bør som minimum være skyggefrit i tidsrummet kl i sommerhalvåret. Hvis skygger ikke kan undgås på dele af anlægget, kan man der evt. opsætte dummy moduler, som ikke er elektrisk forbundet til anlægget, således at anlæggets ydelse ikke påvirkes af skygger på disse moduler samtidig med, at det arkitektoniske udtryk bevares. Følsomheden overfor skygger kan også delvist reduceres ved at tilpasse den elektriske konfiguration af anlægget. Ydelsen fra solceller falder med stigende temperatur af cellerne. For mono- og polykrystallinske solceller reduceres ydelsen typisk med 0,4%-0,5% pr. grad temperaturforøgelse, mens reduktionen for amorfe tyndfilmceller er ca. 0,2%. I planlægningen af et solcelleanlæg er det derfor vigtigt at sikre en god ventilation omkring solcellerne. I Tabel 2 er vist vejledende nøgletal for forskellige typer af solcellemoduler. Parameter/modultype Monokrystallinske Polykrystallinske Amorfe Nominel moduleffekt W/m W/m W/m 2 Årlig ydelse i DK kwh/m kwh/m kwh/m 2 58

60 7 Myndighedsforhold I kapitel Bygge-juridiske forhold og Økonomi-vilkår for solcelle-strøm er givet en detaljeret beskrivelse af myndighedsforhold. For overskuelighedens skyld er centrale myndighedsforhold opsummeret nedenfor. Forud for planlægning af placering af tagintegrerede solcelle-anlæg på en bygning, skal det undersøges, om dette overhovedet er muligt på den pågældende lokalitet. De bygge-juridiske forhold og økonomiske vilkår omkring installation af solceller på bygningsoverflader skal granskes. Bygge-juridiske forhold De bygge-juriske forhold inkluderer en granskning af: Bygningsfrednings- og bevaringsloven, Lokalplaner, partielle byplaner, Kommuneatlas Servitutter / deklarationer Byggesagsbehandling skal afklares med den tekniske forvaltning i den pågældende kommune. Det betyder: at der på baggrund af granskningen af de bygge-juridiske forhold, skal indhentes byggetilladelse at elforsyningsselskabet skal orienteres om, at der etableres et nettilsluttet solcelleanlæg på adressen. Der skal således laves en stikanmeldelse. Økonomivilkår for solcelle-strøm For at få en tilfredsstillende rentabilitet i et solcelle-anlæg, er det vigtigt, at undersøge mulighederne for at opnå støtte til etablering og/eller drift heraf. Lokale forsyningsselskaber (fx Energimidt i 2007) kan give tilskud til etablering af nettilsluttede solcelleanlæg. For boliger, flerfamilieboliger og institutioner kan der via nettomåleordningen gives driftsstøtte, hvor anlægsejer ikke skal betale afgift for den strøm, solcelle-anlæg producerer. Den strøm, som solcelle-anlægget producerer, vil populært sagt få elmåleren til at løbe baglæns og dermed sikre reducerede driftsudgifter til elforsyningen. I forbindelse hermed findes faste regler for maksimal anlægsstørrelse og el-produktion. Af skattemæssige årsager, er der visse tekniske elementer, der skal tages hensyn til, for at komme ind under nettomåleordingen. Andre bygningskategorier, f.eks. erhvervsbyggeri, og bygninger, hvis el produktion fra solcelle-anlæg overstiger egetforbruget eller fællesforbruget, falder ind under LBK af lov om elforsyning. Her ydes der et pristillæg for elektricitet fra anlæg, som er nettilsluttet efter den 22. april Garantibestemmelser og forsikring Den obligatoriske KSC ordning eksisterer ikke længere. Til gengæld er der etableret en frivillig KSO-ordning (Kvalitetsikringsordning). Installatørerne, der er tilsluttet Kvalitetssikringsordningen, er forpligtet til at anvende godkendte produkter og installere anlæggene i overensstemmelse med gældende forskrifter og komponentfabrikanternes anvisninger. Der skal endvidere tilbydes en serviceordning. Endelig skal der være 5 års reklamationsret på installationerne i henhold til AB92. Fabrikanter giver typisk års garanti på panelernes ydelse. En liste over solcelleinstallatører tilsluttet Kvalitetssikringsordningen findes på For bygningsintegrerede systemer gælder de almene bestemmelser for erstatningsansvar beskrevet i AB92. 59

61 Etablering af tagintegrerede solcelle-anlæg gør konstruktionen betydeligt dyrere pr. arealenhed, og der forekommer således i forsikringsmæssig forstand ændrede forhold omkring brand-, vand- og stormskade. Det anbefales derfor, at rette henvendelse til ejendommens forsikringsselskab for at afklare evt. betingelser. Mulige skader bør desuden være dækket under etablering af anlægget, hvilket bør præciseres ved kontraktindgåelse med leverandøren, så der ikke opstår tvivl om, hvilken part der hæfter for de forskellige situationer. Der skal således defineres klare entreprisegrænser inden etablering af anlægget. 60

62 8 Sammenfatning i et økonomisk perspektiv Formålet med nærværende projekt har været, at klarlægge eksisterende planlægnings- og samarbejdsmæssige samt økonomiske og tekniske barrierer ved design og implementering af tagintegrerede solcelleanlæg i byggeri og herudfra begå en metodebeskrivelse til at overkomme disse og opnå en betragtelig prisreduktion. Erfaringer fra et tidligere demonstrationsprojekt [2] har vist, at den effektive turn key anlægspris kan (færdig monteret solcelle-anlæg) reduceres med op til 50 % eksklusiv merudgifter i forhold til andre standard anlæg. Demonstrationsprojektet klarlagde mange af barriererne forbundet med tagintegrerede solcelleanlæg, men viste ligeledes behovet for en metodebeskrivelse til reducering af merudgifterne. Tages der afsæt i nærværende metodebeskrivelse og tages der samtidigt højde for den generelle prisudvikling på solceller og materialer, vil den effektive turn key anlægspris kunne reduceres med 50 % eller mere i forhold til andre standard anlæg. Endvidere vil uforudsete merudgifter kunne elimineres såfremt forarbejdet gøres tilstrækkeligt. En væsentlig del af denne prisreduktion sker ved en tidlig inddragelse af en selvstændig solcelleentreprise og herudfra et integreret samarbejde mellem byggeriet aktører i samtlige af byggeriets faser. Alle involverede kender hermed til udbudsmaterialet, hvilket medfører en tidlig projektafklaring hvormed unødvendige kommunikationsbrist, suboptimale løsninger og ekstraarbejde for ingeniører og arkitekter undgås. Yderligere prisreduktion sker ved en tidlig afklaring af myndighedsforhold samt gennemarbejde forprojektet (arkitektur, teknik, materialer, oplægningsmetode m.m.) i en workshop med deltagelse af samtlige byggeriets parter. Det er i forprojektet at frihedsgraderne i forhold energimæssige løsninger i byggeriet er størst og omkostninger ved evt. projektændringer og/eller tilpasninger af løsninger er minimale set i forhold til ændringer på et senere tidspunkt i projektforløbet, jf. figur 9. 61

63 Figur 9. Energimæssige frihedsgrader og omkostninger ved at opnå energieffektivitet afhængigt af byggeriets faser. Metodebeskrivelsen lægger op til at strømline byggeriets faser og sætter fokus på de hovedområder, som skal afklares i de tidlige faser af byggeriet for at opnå et prisbilligt, fejlfrit og arkitektonisk attraktivt projekt med tagintegrerede solcelle-anlæg. 62

64 9 Litteraturliste [1] Esbensen Rådgivende Ingeniører A/S og Teknologisk Institut, Rationel montage, PSO udviklingsprojekt referencenummer 5694, Rapport vedrørende indhøstede erfaringer fra danske projekter med tagintegrerede solcelle-anlæg, [2] Lejerbo, Esbensen, Caspersen & Krogh og Gaia Solar Tagintegrerede solcelle-anlæg til infill-byggeri i kvarterløfts-projektet Tøjhushaven i Randers, Energistyrelsens Program vedr. Udvikling og demonstrering af Bygningsintegrerede solceller, Rapport ENS J.nr / , 2002 [3] Skat, lovbekendtgørelse nr. 421 af 3. maj 2006 og hjemmeside for afgiftspligtigt vareområde under Del F Energi og kuldioxid [4] Klaus Boyer Rasmussen, et. al., BPS 127, Solceller på tag og facade vejledning og datablade, BPS centret, Publikation februar [5] Ivan Katic, et. al., BPS 128, Solceller i byggeriet, BPS centret, Publikation januar [6] EUROPA-PARLEMENT OG RÅDETS DOREKTIV 2002/91/EF af 16. december 2002 om bygningers energimæssige ydeevne. [7] Energitilsynet, LBK af lov om elforsyning, LBK nr af 08/11/2006 (Gældende), 57 [8] Skat, afgørelse vedr. fritagelse for elafgift solcelleanlæg tilsluttet fælles afregningsmåler. 63

65 10 Links til relevante hjemmesider Generelle hjemmesider (Task 7) 35 (Task 35) Hjemmesider omtalende tilskud til solcelleanlæg Erhverv og bolig: Bolig og institutioner: Andre bygningstyper, herunder erhverv: 64

66 11 Bilag 1 Elprisudviklingen