Marko Kukka ja Petri Lähde, Satakunnan ammattikorkeakoulu

Aurinkoenergiajärjestelmien hintojen raju lasku on tehnyt niistä edullisimman energiantuotantomuodon tuulivoiman ohella. Pääosa yritysten sähkönkulutuksesta tulee yleensä päivällä ja varsinkin jäähdytyksen tarve lisää sähkönkulutusta kesäaikaan. Aurinkoenergian tuotanto vastaa erinomaisesti tähän kysyntään huipputehojen syntyessä kesällä päiväsaikaan.

Suurin hyöty aurinkosähköjärjestelmän tuottamasta energiasta saadaan käyttämällä se välittömästi itse. Näin vältytään vastaavan sähkömäärän ostamiselta verkosta. Jos sähköä tuotetaan yli oman tarpeen, myydään se sähköverkkoon ja korvaukseksi saadaan yleensä sen hetkinen sähkön spottihinta, joka on vuonna 2019 vaihdellut välillä 3-5c/kWh. Vastaavasti verkosta ostetusta sähköstä joutuu maksamaan spottihinnan lisäksi siirtohinnan ja verot, jolloin hinta on lähes kolminkertainen.

Yleensä tuotantolaitoksissa sähkönkulutus on niin suurta, että kattopinta-ala ei riitä tuottamaan sähköä myyntiin asti ja järjestelmät voidaan yleensä mitoittaa niin suuriksi kuin tila riittää. Järjestelmän hinta tippuu radikaalisti järjestelmän koon kasvaessa. Kun omakotitalon 3 kilowatin järjestelmälle tulee asennuksineen hintaa helposti yli 6000€ eli yhden asennetun watin hinnaksi tulee yli 2€, voi suurempia yli 100kW järjestelmiä saada jo noin 0,8€/watti hinnalla. Virallisia tilastohintoja löytyy järjestelmien takaisinmaksuaika kappaleesta.

Aurinkopaneelivalmistajat antavat tuotteilleen hyvät takuut. Tuotetakuu on usein 10 vuotta ja tuottotakuu 20-25 vuotta. Tuottotakuulla tarkoitetaan, että paneeli tuottaa vähintään 80% alkuperäisestä vielä takuuajan lopullakin. Tämä kertoo auringon vanhentavan vaikutuksen huomioimisesta materiaalivalinnoissa. Paneelien käyttöikä on kuitenkin 30 vuoden paremmalla puolella ja tästä johtuen vesikaton kunto tuleekin olla hyvä asennustöitä sinne aloitettaessa.

Myös inverttereille valmistajat antavat 5-10 vuoden takuun. Yleisesti suunniteltu käyttöikä aurinkoinverttereille on noin 15 vuotta, eli invertteri vahdetaan uuteen keskimäärin kerran järjestelmän käyttöiän aikana. Invertterit sisältävät kaiken tarvittavan tekniikan laitteiston toiminnan ja seurannan kannalta, joten asennus on yksinkertaista ja nopeaa. Tarvitaan vain kaapeli sähkökeskukseen ja nettiyhteys. Monilla valmistajilla seurantajärjestelmät ovat ilmaisia ja tarjoavat kattavasti tietoa laitteiston toiminnasta erilaisten lukujen, graafien ja csv tiedostojen muodossa.

Aurinkojärjestelmät eivät kaipaa juurikaan hoitoa. Lumia ei tarvitse puhdistaa koska talvisaikaan tuotanto on olematonta. Paneeleja ei tarvitse pestä, kun ainakin suomen olosuhteissa sade hoitaa homman. Laitteiston toiminnan tarkkailuun riittää satunnainen vilkuilu tuottotietoihin ja mahdollista on myös saada hälytykset poikkeustapauksista, vaikka sähköpostiin.

Aurinkosähköjärjestelmien energiantuotto

Aurinkosähköjärjestelmien osalta on tehty energiantuoton simuloinnit eri kokoisille järjestelmille. Simuloidut järjestelmät ovat kooltaan 20, 50, 100 ja 200 kWp. Simulointiin on käytetty PVGIS-ohjelmaa.

Järjestelmien sijaintina on simuloinneissa käytetty Poria. Järjestelmän optimikulmaksi ohjelmisto antaa 44 astetta, kun järjestelmän suuntaus on suoraan etelään. Järjestelmän tarvitsema pinta-ala vaihtelee paneelien tehon ja koon mukaan. Markkinoilla olevien paneelien tehot vaihtelevat 250 W – 315 W välillä ja yksi paneeli on yleensä kooltaan n. 1,6 m2.

Jos paneelin teho on 275 Wp, niin 20 kWp:n järjestelmän vaatima tila on n. 116 m2 ja 200 kWp:n järjestelmällä 1 164 m2. Jos asennus tehdään tasakatolle kasvaa järjestelmän vaatima pinta-ala noin kaksin- tai kolminkertaiseksi riippuen asennuskulmasta, koska paneelirivien väliin täytyy jättää tilaa, jotta ne eivät varjostaisi toisiaan.

Talvikuukausien tuottoon vaikuttaa merkittävästi paistetunnit ja paneelien päällä oleva lumipeite. Järjestelmistä saatujen tietojen mukaan marras – helmikuussa on saatavilla vain noin 5% koko vuoden tuotannosta.

Järjestelmien takaisinmaksuaika

Järjestelmien takaisinmaksuaika on laskettu yksinkertaisella menetelmällä. Hintoina on käytetty Finsolarin keräämien avaimet käteen – järjestelmien hintatietoja Suomessa. Finsolarin keskimääräiset avaimet käteen – hinnat ovat vuodelta 2016, tätä uudempia tilastoja ei ollut kirjoitushetkellä saatavilla ja sen jälkeen kokonaishinnat ovat hieman pudonneet, etenkin suuremmissa järjestelmissä. 10 – 250 kWp järjestelmien ovat olleet kustannuksiltaan 1 350 – 1 050 €/kWp (ALV 0 %). On hyvä huomioida, että yritysten on mahdollista hakea järjestelmille investointitukea, joka on 20 % 1.5.2019 alkaen.

Järjestelmän takaisinmaksuaikaan vaikuttaa merkittävästi yrityksen maksama sähkön hinta, joka vaihtelee yrityksen paikkakunnan ja kulutuksen mukaan. Laskennassa on käytetty useita eri sähkön kokonaishintoja (€/kWh) havainnollistamaan takaisinmaksuaikaa eri tilanteissa. Oletuksena laskelmissa on, että kaikki tuotettu sähkö pystytään käyttämään kohteessa eikä verkkoon myyntiä tapahdu.

20 kWp järjestelmän arvioitu tuotto ja takaisinmaksuaika

20 kWp järjestelmän arvioitu tuotto annetuissa olosuhteissa on 17 900 kWh/a. Alla olevassa kuvassa on esitetty tuoton jakautuminen eri kuukausille. Tuotto on suurinta touko – heinäkuussa, jolloin tuottoa on 2 660 – 2 720 kWh/kk.

Alla olevassa taulukossa on esitetty 20 kWp järjestelmän arvioitu ostoenergiansäästö [€/a] sekä takaisinmaksuika, kun järjestelmän hinta on välillä 1 350 – 1 050 €/kWp. Takaisinmaksuaika on laskettu myös huomioimalla 20 % investointituki. Energian hintoina on käytetty arvoja välillä 0,06 – 0,12 €/kwh. Sähkön hinnasta riippuen vuosittain saatava säästö on 1 074 – 2 148 euroa ja järjestelmän takaisinmaksuajat vaihtelevat n. 10 – 25 vuoden välillä riippuen toteutuneesta investoinnin suuruudesta ja sähkön hinnasta. Investointituen kanssa takaisinmaksuaika lyhenee 2 – 5 vuotta lähtötilanteesta riippuen.

50 kWp järjestelmän arvioitu tuotto

50 kWp järjestelmän arvioitu tuotto annetuissa olosuhteissa on 44 900 kWh/a. Alla olevassa kuvassa on esitetty tuoton jakautuminen eri kuukausille. Tuotto on suurinta touko – heinäkuussa, jolloin tuottoa on 6 650 – 6 790 kWh/kk.

Alla olevassa taulukossa on esitetty 50 kWp järjestelmän arvioitu ostoenergiansäästö [€/a] sekä takaisinmaksuika, kun järjestelmän hinta on välillä 1 350 – 1050 €/kWp. Takaisinmaksuaika on laskettu myös huomioimalla 20 % investointituki. Energian hintoina on käytetty arvoja välillä 0,06 – 0,12 €/kwh. Sähkön hinnasta riippuen vuosittain saatava säästö on 2 694 – 5 388 euroa ja järjestelmän takaisinmaksuajat vaihtelevat n. 10 – 25 vuoden välillä riippuen toteutuneesta investoinnin suuruudesta ja sähkön hinnasta. Investointituen kanssa takaisinmaksuaika lyhenee 2 – 5 vuotta lähtötilanteesta riippuen.

100 kWp järjestelmän arvioitu tuotto

100 kWp järjestelmän arvioitu tuotto annetuissa olosuhteissa on 89 700 kWh/a. Alla olevassa kuvassa on esitetty tuoton jakautuminen eri kuukausille. Tuotto on suurinta touko – heinäkuussa, jolloin tuottoa on 13 300 – 13 600 kWh/kk.

Alla olevassa taulukossa on esitetty 100 kWp järjestelmän arvioitu ostoenergiansäästö [€/a] sekä takaisinmaksuaika, kun järjestelmän hinta on välillä 1 350 – 1050 €/kWp. Takaisinmaksuaika on laskettu myös huomioimalla 20 % investointituki. Energian hintoina on käytetty arvoja välillä 0,06 – 0,12 €/kwh. Sähkön hinnasta riippuen vuosittain saatava säästö on 5 382 – 10 764 euroa ja järjestelmän takaisinmaksuajat vaihtelevat n. 10 – 25 vuoden välillä riippuen toteutuneesta investoinnin suuruudesta ja sähkön hinnasta. Investointituen kanssa takaisinmaksuaika lyhenee 2 – 5 vuotta lähtötilanteesta riippuen.

200 kWp järjestelmän arvioitu tuotto

200 kWp järjestelmän arvioitu tuotto annetuissa olosuhteissa on 179 000 kWh/a. Alla olevassa kuvassa on esitetty tuoton jakautuminen eri kuukausille. Tuotto on suurinta touko – heinäkuussa, jolloin tuottoa on 26 600 – 27 100 kWh/kk.

Alla olevassa taulukossa on esitetty 200 kWp järjestelmän arvioitu ostoenergiansäästö [€/a] sekä takaisinmaksuaika, kun järjestelmän hinta on välillä 1 350 – 1050 €/kWp. Takaisinmaksuaika on laskettu myös huomioimalla 20 % investointituki. Energian hintoina on käytetty arvoja välillä 0,06 – 0,12 €/kwh. Sähkön hinnasta riippuen vuosittain saatava säästö on 10 740 – 21 480 euroa ja järjestelmän takaisinmaksuajat vaihtelevat n. 10 – 25 vuoden välillä riippuen toteutuneesta investoinnin suuruudesta ja sähkön hinnasta. Investointituen kanssa takaisinmaksuaika lyhenee 2 – 5 vuotta lähtötilanteesta riippuen.