Systemanalys av en energigemenskaps klimatavtryck

Abstract

Energy communities are increasingly recognized as a key element in the transition towards a more sustainable energy system, enabling local production, storage and sharing of energy. However, new technologies also introduce additional climate impacts from manufacturing, making the overall climate benefit uncertain. The Swedish energy system is already to a large extent fossil-free, and the conditions differ from many other European countries. It is therefore uncertain if implementation of energy communities, which are an EU-level initiative, is equally justified in Sweden.

The aim of this thesis is to analyze and compare the climate impact of different system configurations in a planned energy community in the residential area of Pottugnen and Spjället in Lund, Sweden. The study is conducted as a system analysis based on life cycle assessment (LCA), including embodied, operational and end-of-life emissions.

Five system configurations are analyzed in comparison with a reference scenario, with additional components added progressively, including an exhaust air heat pump (EAHP), solar photovoltaics (PV), individual metering and billing (IMD), battery storage, and an internal distribution network (IKN) with energy routers.

The results show that PV significantly reduces climate impact by replacing purchased electricity. IMD increases self-consumption but provides limited additional climate benefits. Battery storage and IKN improve system flexibility and self-consumption, but also increase
embodied emissions. This indicates diminishing climate benefits with increasing system complexity.

The results are sensitive to emission factors for electricity and district heating, as well as the geographical location of component production.

The study demonstrates that the interaction between system components, rather than individual technologies, determines the overall climate performance. To minimize climate impact, it is essential to prioritize measures that increase self-consumption of renewable energy while avoiding unnecessary system complexity.

Abstract (Swedish)

Energigemenskaper lyfts som en del i omställningen till ett mer hållbart energisystem, där lokal produktion, lagring och delning av energi kan öka användningen av förnybar energi. Samtidigt innebär ny teknik en ökad klimatpåverkan i tillverkningsskedet, vilket gör att den totala klimatnyttan inte är självklar. Idag är det svenska elsystemet redan till stor del fossilfritt och förutsättningarna skiljer sig från många andra europeiska länder. Det är därmed inte givet att införande av energigemenskaper, som är ett initiativ på EU-nivå, är lika motiverat i Sverige.

Syftet med detta examensarbete är att analysera och jämföra klimatpåverkan från olika systemlösningar i en planerad energigemenskap i bostadsområdet Pottugnen och Spjället i Lund.

Studien genomförs som en systemanalys baserad på livscykelanalys (LCA), där
klimatpåverkan från tillverkning, drift och slutskede inkluderas. Fem systemlösningar analyseras stegvis utifrån ett referensscenario, där kompletterande
komponenter är frånluftsvärmepump (FVP), solel, individuell mätning och debitering(IMD), batterilagring samt ett icke koncessionspliktigt nät (IKN) med energiroutrar.

Resultaten visar att införandet av solel ger en tydlig minskning av klimatpåverkan genom att ersätta köpt el. IMD kan öka egenanvändning av solel samtidigt som klimatpåverkan från tillhörande komponenter är liten. Batterier och IKN ökar systemets flexibilitet och egenanvändning, men medför samtidigt högre klimatpåverkan från tillverkning av komponenter. Detta indikerar avtagande klimatnytta vid ökad systemkomplexitet.

Resultaten är känsliga för emissionsfaktorer för el och fjärrvärme, eftersom en stor del av energibehovet fortsatt täcks av köpt energi. Även produktionsplats och livslängd för solceller och batterier påverkar klimatpåverkan.

Studien visar att samspelet mellan tekniska komponenter, snarare än enskilda lösningar, är avgörande för energisystemets klimatprestanda. För att minimera klimatpåverkan bör införande av förnybara energikällor prioriteras samtidigt som onödig systemkomplexitet undviks.

Popular Abstract (Swedish)

Solceller minskar klimatpåverkan tydligt, men mer avancerade energisystem är inte
alltid bättre ur ett klimatperspektiv. En studie av en energigemenskap i Lund visar att införande av nya komponenter och infrastruktur istället kan minska klimatvinsten.

Hur ska framtidens bostadsområden producera och använda energi på ett klimatsmart sätt? Energigemenskaper - där byggnader delar el, lagrar energi och producerar egen solel, lyfts ofta som en lösning. Men är mer teknik alltid bättre för klimatet?

I detta examensarbete har vi undersökt just detta genom att analysera ett planerat
bostadsområde i Lund. Med hjälp av livscykelanalys-data har vi jämfört olika energisystem, från ett traditionellt upplägg med fjärrvärme och köpt el, till mer avancerade lösningar med solceller, batterier och ett internt elnät där byggnader delar energi.

Resultaten visar något som kan vara förvånande: den största klimatvinsten uppstår redan när solceller installeras. Genom att minska elbehovet minskar även utsläppen tydligt. Att sedan lägga till fler lösningar, som batterilagring och interna nät, ger däremot inga ytterligare klimatfördelar utifrån denna studie.

Förklaringen är att ny teknik också har en “klimatskuld” från tillverkningen. Batterier, kablar och styrsystem kräver material och energi att producera. När systemen blir mer komplexa kan dessa utsläpp bli större än den klimatnytta de bidrar med under drift.

Studien visar också att resultaten beror mycket på var elen kommer ifrån. I Sverige, där elen redan är relativt klimatvänlig, blir vinsten av att optimera elsystem mindre än i länder med mer fossil elproduktion. Så vad betyder detta i praktiken? För fastighetsägare och beslutsfattare innebär det att fokus
bör ligga på rätt åtgärder, inte flest. Att installera solceller och öka användningen av egenproducerad energi är effektivt. Däremot bör mer avancerade lösningar utvärderas utifrån de specifika förutsättningarna och motiveras av andra värden än klimatnytta.

Kort sagt: framtidens energisystem handlar inte bara om mer teknik, utan om rätt teknik, i rätt kombination.

• author: Tornhill, Emelie and Espersson, Ida
• supervisor: Pål Börjesson
• organization: Environmental and Energy Systems Studies
• alternative title: A system analysis of carbon footprint of energy communities
• course: FMIM01 20261
• year: 2026
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Energigemenskap, Livscykelanalys, Förnybar Energi, Energiomställning, Klimatpåverkan, IKN, Energirouter
• report number: ISRN LUTFD2/TFEM—26/5250--SE + (1-106)
• ISSN: 1102-3651
• language: Swedish
• id: 9230446
• date added to LUP: 2026-06-03 08:47:37
• date last changed: 2026-06-03 08:47:37